125I 放射性粒子联合 PKP 治疗脊柱转移瘤的临床研究

林二虎 高国勇 镇万新 马乐群 杨大志 刘俊良 刘洋

. 论著 Original article .

125I 放射性粒子联合 PKP 治疗脊柱转移瘤的临床研究

林二虎 高国勇 镇万新 马乐群 杨大志 刘俊良 刘洋

目的评估125I 放射性粒子植入联合椎体后凸成形术 ( percutaneous kyphoplasty，PKP ) 在治疗胸腰椎转移瘤中的应用价值。方法选取 2009 年 1 月至 2013 年 12 月，拟行经皮椎体成形术的胸腰椎转移瘤患者，对其是否联合125I 放射性粒子植入术分为研究组与对照组。观察并记录术前及术后 2 周、1、3、6、12 个月的 VAS 评分 ( visual analogue scale ) 及 KPS 评分 ( karnofsky performance score )，比较两组各项指标的变化情况。结果研究组 21 例，对照组 25 例，手术均顺利完成，无围手术期死亡病例。所有病例均随访 12～60 个月，平均 ( 37.5±15.9 ) 个月，未发现骨水泥渗漏，研究组病例未发现放射性粒子移位或放射性脊髓损伤。研究组及对照组术前 VAS 评分分别为 8.44±1.32、8.7±1.83，两组术后 2 周、1、3、6、12 个月 VAS 分别为 2.79±3.46、3.21±2.53、2.96±2.16、3.08±2.03、3.17±1.24 及 4.23±2.78、3.42±2.21、3.63±1.76、3.58±2.53、3.62±3.12，手术前后比较有统计学意义 ( P＜0.05 )，且研究组较对照组改善更明显 ( P＜0.05 )，说明联合125I 放射性粒子植入止痛效果更明显。研究组和对照组术前 KPS 分别为 55.0±11.7 及 60.9±16.4，术后 2 周，1、3、6、12 个月分别为 85.7±12.5、89.7±10.6、81.96±14.4、82.1±11.3、81.3±11.2 及91.2±12.7、90.4±13.1、88.6±13.3、86.8±12.3、83.6±13.2，术后 KPS 分别较术前明显改善，但在术后2 周、1、3、6、12 个月各时间点的 KPS 评分两组间差异无统计学意 ( P＞0.05 )，说明手术对于患者体力恢复的作用无明显差别。结论125I 放射性粒子植入术联合 PKP 治疗脊柱转移瘤，在临床操作上安全可行，能达到缓解癌性疼痛、局部肿瘤控制、重建脊柱稳定性的作用，短期疗效可靠，为脊柱转移瘤患者提供了一种新的有效治疗方法。在疼痛控制方面，联合125I 放射性粒子植入术较单纯椎体成形术效果更佳。

脊柱；肿瘤转移；椎体后凸成形术；碘 -125

恶性肿瘤是一种多发病和常见病。骨转移瘤是对所有恶性肿瘤发生的骨骼转移病灶的总称[1]。由于骨转移瘤患者一般全身情况较差不能耐受开放手术，或者患者存在多发转移灶，近年来，微创技术如经皮椎体后凸成形术 ( percutaneous kyphoplasty，PKP )、125I 放射性粒子植入术治疗脊柱转移瘤患者取得良好效果，2009 年 1 月至 2013 年 12 月，我科应用 PKP 联合125I 放射性粒子植入术治疗胸腰椎转移瘤，疗效满意，现报道如下。

资料与方法

一、一般资料

本组共 47 例胸腰椎转移瘤，患者 Tomita 评分4～7 分，预计生存期＞6 个月，经 CT、MRI 及 X 线片检查提示椎体出现病理性骨折、骨质破坏，脊柱稳定性破坏，所有病椎后壁均完整 ( 如后壁完整性破坏者行开放手术内固定 )；均有压缩性骨折，压缩比＜40%，无明显后凸畸形，均存在顽固性的疼痛，无明显神经压迫症状。治疗者均告知患者及家属125I 放射性粒子植入术的优缺点，由患者及家属自主选择是否接受联合125I 放射性粒子植入术。将接受125I 放射性粒子植入的患者分为研究组，将未接受125I 放射性粒子植入的患者分为对照组。

研究组 21 例，对照组 25 例，男 31 例，女15 例，年龄 37～81 岁，平均 ( 54.0±7.8 ) 岁；原发肿瘤中，乳腺癌 11 例，前列腺癌 18 例，肝癌3 例，肺癌 7 例，甲状腺癌 4 例，外阴癌 1 例，鼻咽癌 2 例。病椎范围从 T6～L5，单腰椎病变 4 例，单胸椎病变 5 例，胸腰椎 2 个椎体病变 4 例，胸腰椎 3 个椎体病变 8 例，所有病例手术顺利，两组术后 2 周，1、3、6、9、12 个月复查 X 线片。

二、术前评估

术前所有患者进行疼痛视觉模拟评分 ( visual analogue scale, VAS )、卡诺斯基行为状态评分 ( karnofsky performance score，KPS ) ( 表 1 )。KPS 评分是由Karnofsky 和 Burchenal[2]在 20 世纪 40 年代制定的，其最初为评价肿瘤患者治疗效果提供一个客观的指标，目前已被广泛应用于肿瘤治疗领域，不仅被用来反映术后治疗效果，也用来评估术前一般状况，指导治疗方案的选择。

三、术前准备与器械

1.125I 放射性粒子植入系统：( 1 )125I 密封籽源6711 型 ( 原子高科股份有限公司 )；( 2 ) 脊柱穿刺针18 G×200 mm ( 日本日医有限公司 )；( 3 ) 个人计量仪 BH3084 ( 北京核仪器厂 )；( 4 ) 粒子植入近距离治疗系统 ( treat planning system，TPS ) ( 北京天航科霖科技发展有限公司 )；( 5 ) 枪式粒子植入器 ( 自制 )。

研究组术前在 TPS 软件处理系统辅助下，根据病灶的三维空间形态，由介入科医师制定125I 放射性粒子的计划布局，核实肿瘤病灶在有效照射范围以内，同时回避脊髓或神经根等重要正常组织，并制作出粒子植入计划书。

表1 术前 KPS 评分Tab.1 KPS scores

2. PKP 手术器械：冠龙公司的国产椎体后凸成形专用器械 [ 鲁药管械 ( 准 ) 字 2004 第 2150017 号 ]包括穿刺器械和可膨胀球囊；天津市合成材料研究所国产丙烯酸树脂骨水泥 III [ 国食药监械 ( 准 ) 字2005 第 3650267 号 ]。

四、手术方法

1. 研究组手术方法：( 1 ) 俯卧位，胸腹部垫空，常规消毒，铺无菌巾。全程在 G 型臂 X 线机监测下进行手术。( 2 ) 以病椎患侧椎弓根处为穿刺部位，胸腰椎均经椎弓根穿刺，根据术前影像学显示病灶在椎体内位置选择单侧或双侧穿刺，如病灶在椎体一侧选择单侧穿刺，如病灶在椎体中心选择双侧穿刺。利多卡因局麻，纵形切口长约 0.5 cm。用经皮穿刺针经椎弓根进针，调整角度，使侧位见穿刺针尖到达椎体后缘时正位见针尖仍未突破椎弓根影内缘；进入椎体后用空心钻，钻取少量病灶骨组织送病理学检查。连接椎体球囊扩张导管和压力泵在椎体内扩张然后退出球囊。( 3 ) 导针探查椎体前缘，确定皮质骨完整。将粒子植入枪与装载有125I 放射性粒子的“弹夹”相连，并连接穿刺针。由介入科医生将穿刺针经扩张套管外鞘，深入转移瘤病灶远端，通过推杆逐枚向椎体转移病灶内植入125I 放射性粒子，每个穿刺通道置入 10 粒放射性粒子。植入过程采用 G 型臂 X 线机透视，确定位置分布满意，并确认无粒子掉入椎管内或突破椎体前缘。( 4 ) 调配骨水泥，在牙膏状早期时通过骨水泥注射器缓慢推注骨水泥，平均腰椎注射骨水泥 2.4～3.6 ml，胸椎平均注射骨水泥 2～4 ml，待骨水泥硬化后拔除扩张套管外鞘 ( 图 1 )。使用个体计量仪测定手术台及房间内部无放射性粒子遗漏。

图 1 患者，男，76 岁，直肠癌术后 2 年，左侧腰背痛。术前腰椎 MRI 提示 L2椎体左侧及左侧椎弓根信号异常，考虑转移瘤 a：脂肪抑制序列；b：T1加权象；c：T2加权象；d～e：术前 CT 提示 L2椎体左侧及左侧椎弓根骨质破坏。f～g：分别为术后 CT 和腰椎正侧位片。说明：此病例病椎仅为一侧局部破坏，轻度压缩骨折，则采用单纯穿刺，局部病灶活检，仅行瘤巢125I 放射性粒子植入及注射骨水泥即可，因对侧骨质正常，故骨水泥不一定要扩散过中线，如随访中出现肿瘤进一步破坏可进一步补做 PKP 及放射性粒子植入Fig.1 A 76-year-old male had low back pain on the left side after 2 years of colorectal cancer. The preoperative lumbar MRI ( A, B & C ) showed left pedicle signal abnormalities on the left side of L2vertebral body, and metastases were suspected a: Fat-suppression sequence; b: T1-weighted image; c: T2-weighted image; d-e: The preoperative CT showed left pedicle bone destruction on the left side of L2vertebral body; f-g: The postoperative CT. the lumbar anteroposterior and lateral X-ray. Local damage was noticed only on one side of the vertebral body, with mild compression fractures. Simple puncture and local lesion biopsy were performed. Because of the contralateral bone of L2vertebral body was normal, the125I radioactive seeds and bone cement were injected into the nidus only and it was not necessary to spread the bone cement across the midline. PKP and implantation of125I radioactive seeds could be further performed if the tumors were worsened in the follow-up

2. 对照组手术方法：与研究组相比，手术步骤仅略去125I 放射性粒子操作，行单纯经皮椎体后凸成形术。

3. 术后处理：两组术后常规监护 24 h，观察四肢感觉、运动情况，术后 2 天鼓励患者下床活动并功能锻炼，术后 2 周复查病椎正侧位 X 线片，根据病理结果继续肿瘤相关治疗。研究组术后尽量安排单人间病房；如客观条件限制，则尽量使床位间距离＞1 m，注意有无放射性粒子肺栓塞出现，建议6 个月内勿怀抱婴幼儿，尽量独睡。

术后 2 周，1、3、6、9、12 个月时返院复查，病情变化时随诊。复查内容包括：病椎 X 线片，了解骨水泥及125I 放射性粒子位置情况；研究组复查胸片，了解有无放射性粒子肺栓塞。若症状加重，建议复查 CT 或 MRI，了解原发肿瘤控制情况。复测VAS、KPS 评分，评估恢复情况。客观原因无法按时复查者，使用电话随访。

五、统计学分析

应用 SPSS 19.0 统计分析软件分析。两组的手术时间、出血量采用两独立样本的 t 检验。术前及术后各时间点 VAS、KPS 评分采用重复测量数据的方差分析。

结 果

所有病例手术顺利，两组术后 2 周，1、3、6、9、12 个月复查 X 线片，125I 放射性粒子位置良好，骨水泥分布均匀，未见有放射粒子脱落，未见有肺栓塞，未发现明显骨水泥椎管内及椎旁渗漏现象。

研究组较对照组的手术时间延长，差异具有统计学意义 ( P＜0.05 )；两组术中出血量，差异无统计学意义 ( P＞0.05 )。即 PKP 联合125I 放射性粒子植入术较单纯 PKP 手术时间更长，但两者术中出血量相似 ( 表 2 )。125I 放射性粒子植入术的操作显著增加了手术时间，但不增加术中出血量。

表2 两组间手术时间、手术出血量的比较 (±s )Tab.2 Comparison of the duration of operation and blood loss between the 2 groups (±s )

表2 两组间手术时间、手术出血量的比较 (±s )Tab.2 Comparison of the duration of operation and blood loss between the 2 groups (±s )

注：研究组与对照组相比，*P ＜ 0.05Notice: When the study group and the control were compared,*P＜0.05

组别 例数 手术时间 ( min ) 术中出血量 ( ml )研究组 21 77.8±28.0 26.0±7.3对照组 25 51.0±24.7* 21.7±6.6

研究组及对照组术前 VAS 评分分别为 8.44± 1.32、8.7±1.83，两组术后 2 周，1、3、6、12 个月VAS 分别为 2.79±3.46、3.21±2.53、2.96±2.16、3.08±2.03、3.17±1.24 及 4.23±2.78、3.42±2.21、3.63±1.76、3.58±2.53、3.62±3.12，两组术后均较术前明显降低，差异有统计学意义 ( P＜0.05 )；在术后 2 周，1、3、6、9、12 个月各随访时间点上，研究组术后 VAS 评分均较对照组低 ( P＜0.05 ) ( 图 2 )。

图 2 研究组与对照组 VAS 评分Fig.2 The study group and the control group VAS

两组 KPS 分别为 55.0±11.7 及 60.9±16.4，术后 2 周，1、3、6、12 个月分别为 85.7±12.5、89.7±10.6、81.96±14.4、82.1±11.3、81.3±11.2 及91.2±12.7、90.4±13.1、88.6±13.3、86.8±12.3、83.6±13.2，两组术后 KPS 评分分别较术前明显增加，差异有统计学意义 ( P＜0.05 )；在术后 2 周，1、3、6、9、12 个月，研究组与对照组术后 KPS 评分差异无统计学意义 ( P＞0.05 ) ( 图 3 )。

图 3 研究组与对照组 KPS 评分Fig.3 The study group and the control group KPS

讨 论

恶性肿瘤是一种多发病和常见病，骨转移瘤是对所有恶性肿瘤发生的骨骼转移病灶的总称[1]。骨转移瘤的发病率约为原发恶性骨肿瘤的 35～40 倍，每年大约有 35 万人死于骨转移瘤[3]。由于骨转移瘤患者一般全身情况较差或者患者存在多发转移灶，不能耐受开放手术，故近年来微创技术得到广泛应用，以缓解疼痛、改善生活质量是首要治疗目标[4-5]。

PKP 是治疗椎体压缩性骨折的一项成熟有效的微创技术[6]，现已广泛应用于治疗脊柱转移瘤引起的病理性压缩性骨折[7-10]。关于脊柱转移瘤患者PKP 治疗时，是否使用球囊扩张目前还没有达成共识。有学者认为在转移瘤病灶内进行球囊扩张会推动转移病灶向周围的扩散，影响预后。我们认为，对脊柱转移瘤患者需综合考虑球囊扩张的价值，鉴于是姑息性手术，病灶已是经血运或其它途径转移而来，球囊的扩张并不会在本质上加重肿瘤转移，而球囊扩张后，可以使骨水泥的推注压力降低，骨水泥填充量增大，对于恢复病椎的负重能力，避免或减缓椎体塌陷均有帮助。这些获益符合以减轻症状为主，提高生命治疗为目的的脊柱转移瘤治疗理念。当然，大部分适用单纯 PKP 治疗的脊柱转移瘤患者，椎体塌陷尚不明显，不必追求椎体高度的完全恢复。因此本课题患者使用 PKP 适度扩张，一般球囊扩张至最大体积的 70% 即可。

放射疗法是脊柱转移瘤综合治疗方案中重要的组成部分。对于手术无法彻底清除的脊柱转移瘤病灶，放射治疗可以缓解疼痛，有效控制肿瘤生长，改善患者生存质量[11]，但传统的外照射技术具有副损伤大，作用持续时间短等不足。125I 放射性粒子是一种密封型固态辐射源，属于组织间近距离放疗。外壳为长 4.5 mm，外径 0.8 mm 的钛管，内核材料为 0.5 mm×3 mm 银丝，银丝表面镀有125I 同位素。125I 放射性粒子的半衰期为 59.6 天，主要发射光子能量 27.4 keV 和 31.4 keV X 射线，35.5 keV γ 射线，属低能辐射。其铅半值层 0.025 mm，细胞组织半值层20 mm。有效细胞组织治疗半径为 17 mm。

近年来，多位研究者将125I 放射性粒子植入术引入脊柱转移瘤的治疗[12-14]。Rogers 等[15]对 25 例脊柱转移瘤患者实施手术治疗，并术中联合125I 放射性粒子埋植，研究发现粒子植入后可以加强局部病灶控制，改善肢体活动能力。柯文坤等[16]在 CT引导下经皮穿刺植入125I 放射性粒子治疗脊柱转移瘤，疼痛缓解率为 83.2%。由于125I 放射性粒子植入术与 PKP 具有共同的工作通道，无须重复穿刺，且骨水泥有利于放射性粒子固定，二者疗效具协同作用。故本组研究采用125I 放射性粒子联合 PKP 治疗脊柱转移瘤，但因对于放射剂量的控制，粒子布局的设计缺乏经验，脊柱外科医师无法单独完成整个粒子植入的治疗过程，研究组手术由脊柱外科和介入科联合完成。

PKP 治疗脊柱转移瘤已被大量临床研究证明具有良好的止痛及增加脊柱稳定的临床疗效。本课题两组患者之间比较，疼痛缓解程度差异有统计学意义，提示125I 放射性粒子植入为疼痛减轻提供更大的帮助。125I 放射粒子对于疼痛的控制属于放疗止痛的范畴，其主要原理为通过放射治疗杀死骨组织内的肿瘤细胞，使肿瘤体积缩小，减轻骨膜张力，减轻疼痛[17]。刘禄明等[18]在 CT 引导下单纯125I 粒子植入治疗脊柱转移瘤，术后 24 h 疼痛缓解率为100%，其中 2 例术后 3 个月再次出现原部位疼痛。刘晓光等[12]对 13 例脊柱转移瘤患者实施 CT 引导下125I 放射性粒子植入治疗，VAS 评分由术前平均87 mm 降至 57 mm，术后 4～11 天起效，效果持续3～19 个月。Yang 等[19]对 20 例行125I 放射性粒子与 PKP 联合治疗，术前患者的 VAS 评分平均为8.4 分，术后第 1 天平均降至 2.9 分，术后 1 周平均降至 2.0 分，术后 6 个月平均降至 1.5 分。王少飞等[20]使用后路内固定结合125I 植入治疗脊柱转移瘤，杨祚璋等[21]采用经皮椎体成形术联合125I 粒子植入治疗脊柱转移瘤，局部病灶均得到控制，术后疼痛症状均有缓解。徐绍年等[22]采用125I 粒子组织间植入治疗骨转移瘤，术后 2 个月疼痛缓解率为89.2%，局部病灶控制率为 91.1%。邢文阁等[23]报道椎体转移瘤单纯接受放疗效果较差，PKP 联合放疗止痛和功能改善效果显著，二者优势互补。本研究说明放射性粒子植入对于疼痛的缓解具有临床意义，联合 PKP 治疗可更有效地缓解疼痛，与文献报道一致。

本研究采集患者术前术后各时点的 KPS 评分，以综合评价125I 放射性粒子对脊柱转移瘤手术患者的临床意义。研究组与对照组术后各时间点 KPS 评分分别较术前明显降低，差异有统计学意义 ( P＜0.05 )；随访研究组与对照组术后 KPS 评分差异均无统计学意义 ( P＞0.05 )。研究组与对照组组间 KPS相比，差异无统计学意义，但图 2 显示术后 2 周曲线明显上升，表明研究组与对照组术后 2 周患者体力明显恢复，但联合125I 放射性粒子植入治疗脊柱转移瘤并不能明显提升患者体力。脊柱转移瘤一般都为肿瘤晚期，尤其 Tomita 评分 4～7 分，我们选择手术均为姑息手术，非根治手术，短期内体力有所恢复，但远期疗效有限。

有研究者报道125I 放射性粒子植入术后可通过血行发生肺内、骶前静脉丛及胸腔内转移。但因粒子移位数量少，且正常组织对其产生的低能射线不敏感，尚未观察到明显的危害[24-26]。也有学者采用椎体成形术结合放射性粒子植入治疗椎体肿瘤，术后均未出现并发症。为防止该并发症发生，对于穿刺造成的骨性通道宽大或骨缺损的病例，可用明胶海绵填充，再行粒子植入；也可将粒子进行栓系处理[27]，或进行包裹铆定处理[28-29]。本研究因应用骨水泥填充固定效果，未发生粒子移位及经行转移。

总之，125I 放射性粒子植入术联合 PKP 治疗脊柱转移瘤，在临床操作上安全可行，能达到缓解癌性疼痛、局部控制肿瘤的作用，短期疗效可靠，为脊柱转移瘤患者提供了一种新的有效治疗方法。在疼痛控制方面，联合125I 放射性粒子植入术较单纯PKP 效果更佳。

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( 本文编辑：李贵存 )

Clinical research on implantation of radioactive Iodine-125 seeds combined with percutaneous kyphoplasty for spinal metastases

LIN Er-hu, GAO Guo-yong, ZHEN Wan-xin, MA Le-qun, YANG Da-zhi, LIU Jun-liang, LIU Yang. Department of Spinal Surgery, the second Clinical Medical College of Jinan University, Shenzhen People’s Hospital, Shenzhen, Guangdong, 518020, PRC

GAO Guo-yong, Email: 13724301273@163.com

ObjectiveTo evaluate the clinical value of implantation of Iodine-125 (125I ) radioactive seeds combined with ercutaneous kyphoplasty ( PKP ) in the treatment of thoracolumbar metastases.MethodsPKP was planned for the patients with thoracolumbar metastases admitted from January 2009 to December 2013. All the patients were allocated to the study group and the control group depending on whether125I radioactive seeds were implanted. The Visual Analogue Scale ( VAS ) and Karnofsky Performance Score ( KPS ) were recorded preoperatively and at 2 weeks, 1 month, 3 months, 6 months and 12 months after the operation, and the changes were compared between the 2 groups.ResultsThere were 21 cases in the study group and 25 cases in the control group. The operation was successfully performed in all the patients, without perioperative deaths. The average follow-up period was ( 37.5±15.9 ) months ( range: 12-60 months ). There was no leakage of bone cement. No seeds migration or radioactive myelitis was observed in the study group. The preoperative VAS score was 8.44±1.32 points in the study group, which were 2.79±3.46, 3.21±2.53, 2.96±2.16, 3.08±2.03 and 3.17±1.24 points respectively at 2 weeks, 1 month, 3 months, 6 months and 1 year after the operation. The VAS scores in the control group were 8.7±1.83, 4.23±2.78, 3.42±2.21, 3.63±1.76, 3.58±2.53 and 3.62±3.12 points respectively at the same time points. The preoperative and postoperative VAS scores were signifcantly different in both groups ( P＜0.05 ), and the improvement was more obviously shown in the study group ( P＜0.05 ). It was illustrated that implantation of125I radioactive seeds promoted the relief ofpain. The preoperative KPS score in the study group was 55.0±11.7 points, which was 85.7±12.5, 89.7±10.6, 81.96±14.4, 82.1±11.3 and 81.3±11.2 points respectively at 2 weeks, 1 month, 3 months, 6 months and 1 year after the operation. In the control group, the KPS scores were 60.9±16.4, 91.2±12.7, 90.4±13.1, 88.6±13.3, 86.8±12.3 and 83.6±13.2 points at the same time points. The postoperative KPS score was obviously improved when compared the preoperative score in both groups. However, no statistically signifcant differences existed between the 2 groups in the KPS scores at 2 weeks, 1 month, 3 months, 6 months and 1 year after the operation ( P＞0.05 ). It was shown that no signifcant differences existed in terms of physical recovery of the patients whether the operation was performed or not.ConclusionsImplantation of125I radioactive seeds PKP is a feasible and safe technique in the treatment of spinal metastases, which can relieve cancerous pain, control local tumor and reconstruct spinal stability. Its shortterm curative effects are reliable, and a new treatment method is provided for the patients with spinal metastases. The combined implantation of125I radioactive seeds is more effective in pain control than simple PKP.

Spine; Neoplasm metastasis; Kyphoplasty; Iodine-125

10.3969/j.issn.2095-252X.2014.08.013

R738.1, R730.55

518020 暨南大学第二附属医院 ( 深圳市人民医院 ) 脊柱外科

高国勇，Email: 13724301273@163.com

2014-05-17 )