CT 引导下3D 共面模板辅助125I 放射性粒子植入近距离治疗纵隔淋巴结转移

郑云峰 贡 桔 夏 宁 陆 建 刘芬菊

纵隔淋巴结是肺癌、食管癌等恶性肿瘤较常见的转移部位之一，病变位置深遂、隐匿，当肿大的淋巴结压迫食管、气管、纵隔大血管等，可能造成极其严重的后果，影响患者的生活质量和生存期。此外，纵隔解剖结构复杂，危险器官较多，淋巴结转移瘤往往呈多灶性，限制了手术及放疗等手段的使用。因此寻求一种安全、有效的局部治疗纵隔淋巴结转移瘤的手段，具有重要的临床意义。放射性粒子植入治疗恶性肿瘤已有100 多年历史，近距离治疗效果明显，已成为一种新的微创治疗手段[1-4]。本研究旨在探讨3D模板辅助技术在纵隔淋巴结转移瘤放射性粒子植入治疗中应用的可行性和临床价值。

方 法

1.一般资料

回顾性分析2014 年1 月至2017 年12 月间我科收治的23 例纵隔淋巴结转移瘤患者的临床资料，其中男13 例，女10 例；年龄23 ～84 岁（中位66 岁），原发病灶肺癌15 例，胆管细胞癌1 例，食管癌4 例，胃癌3 例。按是否以模板辅助植入放射性粒子将患者分成3D 模板辅助和非辅助两组(表1)，两组一般情况具有可比性。所有患者术前均经CT 检查，且经临床评估，病灶无法进行手术切除。患者均行125I 放射性粒子植入治疗，并经术前计划、术中优化及术后质量验证。23 例中13 例为3D 共面模板辅助放射性粒子植入（模板辅助组），10 例为非模板辅助放射性粒子植入（非模板辅助）。

125I 放射性粒子植入影像引导采用西门子64 排螺旋CT，处方剂量90 ～120Gy，两组均行术前计划和术后质量验证。模板辅助组使用3D 共面模板进行多针同时插植并植入放射性粒子，非模板辅助组根据操作者经验，以术前计划的粒子排布进行插植并植入放射性粒子。

125I 放射性粒子由上海欣科医药有限公司提供，长度为4.5mm、直径0.8mm、半衰期59.6 d，平均光子能量27 ～35keV，初始剂量率7cGy/h，组织的穿透距离1.7cm，放射性粒子活度0.91 ～1.46Gy。放射性粒子组织间植入治疗计划系统（treatment planning systems， TPS）由北京天航科霖科技发展有限公司、北京航天航空大学图像影像中心共同研发。模板由唐山同仁和微创医疗器械有限公司研制。

2.治疗方法

术前常规检查包括血常规、凝血功能及心电图等检查。根据术前CT 的评估，确定拟选用的手术体位，一般采取仰卧位，真空垫固定。先行层厚、层距5mm 的胸部CT 增强扫描。即刻将图像传输到TPS 系统，进行三维数字化影像重建，并勾画靶区。根据肿瘤靶体积的3 个互相垂直的直径，确定放射性粒子的空间分布和数量。根据肿瘤靶区（gross tumor volume， DTV）的肿瘤匹配周缘剂量(matched peripheral dose，MPD)确定等剂量曲线及剂量-体积直方图（dose-volume histogram， DVH）。

图1 女性，74 岁，食管癌。 A.胸部增强CT 显示纵隔淋巴结转移；B.3D 打印共面模板经固定器固定于患者体表，穿刺针经模板预设穿刺孔进针；C.术后即刻扫描提示粒子排布位于病灶内，穿刺道周围肺组织少量出血；D.125I 粒子植入术后剂量验证（红线为DTV，绿色区域为D90 剂量线）。

图2 女性，24 岁，肝内胆管细胞癌术后纵隔转移。A、B. 胸部增强CT 显示纵隔淋巴结转移，胃镜显示食管壁隆起性外压病变；C、D .粒子植入术后10 个月随访，胸部增强CT 提示转移瘤明显缩小，胃镜显示食管壁隆起性改变明显好转。

图3两组术前、术后剂量学参数比较靶体积的最小吸收剂量；MPD：最小周边剂量；处方剂量覆盖的靶区体积占靶区总体积的百分比；150%处方剂量覆盖的靶区体积占靶区总体积的百分比；200%处方剂量覆盖的靶区体积占靶区总体积的百分比；术前：计划植入粒子参数；术后：实际植入粒子参数。

表1 3D 模板辅助和非模板辅助组患者一般资料（例）

模板辅助组操作时，将共面模板安装在导航支架上。常规消毒铺巾，一般选取肿瘤最大平面中心所对应的皮肤位点作为穿刺点。观察穿刺针尾部的走行方向，当方向与设计路径相吻合时，将模板固定。根据术前计划布针，术中适时进行CT 扫描，调整穿刺位置。依据术前计划尽可能一次性植入放射性粒子（图1、2）。非模板辅助组操作时，根据操作者经验，TPS 治疗计划结合CT 实时扫描图像，调整进针的方向和深度，尽可能保持平行进针，放射性粒子植入间距1.0 ～1.5cm，边穿刺布针边植入放射性粒子。操作中均注意避开心包膜、纵隔内大血管、食管及气管。

术后卧床休息，禁食24 小时，并给予止血、预防感染、营养支持等治疗。

放射性粒子植入完成后即刻进行CT 扫描，图像传入TPS 进行术后质量验证，得出等剂量曲线及DVH，包括的剂量学参数为90%靶体积最小吸收剂量（D90）、最小周边剂量（MPD），及100%、150%、200%处方剂量覆盖的靶区体积占靶区总体积的百分比（分别为V100、V150、V200）。

操作者皆为有丰富经验的125I 放射性粒子植入治疗肿瘤的介入科医师。以穿刺操作第一针作为手术开始计时，以完成所有预计划的放射性粒子植入作为计时结束，计算手术操作时间。若术后即刻质量验证提示需补充植入放射性粒子，则补种放射性粒子的操作时间计入手术操作时间内。

3.统计方法

所有数据的统计分析采用Graph prism7.0 软件，计量资料（符合正态分布）比较采用t 检验，计数资料比较采用χ2检验。以P＜0.05 为差异有统计学意义。

结 果

1.125I 放射性粒子植入情况

23 例患者均顺利完成放射性粒子植入，平均植入放射性粒子27 粒。其中，模板辅助组平均植入放射性粒子30 粒（15 ～50 粒），非模板辅助组平均植入放射性粒子23 粒（10 ～33 粒）。模板辅助组中4 例由于穿刺路径上受肺动脉及支气管血管阻挡，部分放射性粒子无法按照术前针道排布进行植入，故待一次性放射性粒子植入完成，移除模板后，再选择合适的进针路径布针，放射性粒子的排布尽量根据术前计划。

2.剂量学验证

两组共23 例患者放射性粒子植入术前计划和术后验证的靶区剂量学参数见图3，可以看出两组术后实际验证结果均与术前计划一致性良好，临床都具有可操作性。

3.手术操作时间

3D 共面模板辅助放射性粒子植入组手术操作时间（49.04±1.75）min，非模板辅助放射性粒子植入组手术操作时间（66.13±1.77）min，两组手术操作时间差异有统计学意义（P＜0.0001）

4.并发症

所有患者术后均未出现纵隔大量出血、放射性粒子移位、空气栓塞、放射性炎症及穿孔等并发症。3D共面模板辅助放射性粒子植入组中，1 例患者出现痰中带血，2 例出现少量气胸，1 例穿刺部位肺组织出血，予以对症处理，症状缓解。非模板辅助放射性粒子植2 例患者出现气胸症状，给予胸腔穿刺引流并对症处理，3 天后拔除引流管，症状均缓解。

讨 论

纵隔解剖复杂，毗邻重要器官，纵隔淋巴结转移瘤侵犯食管、气管、主动脉、肺动脉、上腔静脉、喉返神经等会严重影响患者的生活质量和生存期。纵隔淋巴结转移瘤手术完整切除困难，术后复发率高；对于难以手术切除的肿瘤，外放疗可抑制肿瘤生长，但因肿瘤多与食管、肺毗邻，外放疗剂量受限，局部控制效果欠佳。CT 引导125I 放射性粒子植入治疗具有局部剂量高、肿瘤周围正常组织剂量低、临床应用创伤小、手术时间较短的特点，在治疗前列腺、肺部、颅脑、胰腺、肝脏、后腹膜淋巴结转移等恶性肿瘤方面均取得较好疗效[3-8]，对缓解疼痛、局部减瘤负荷、延长患者生存时间和改善生活质量等方面有着积极的作用。

徒手穿刺布针和植入放射性粒子主要依靠个人经验，由于纵隔解剖位置较深且毗邻重要的脏器和血管，穿刺难度大、风险高，而且受呼吸运动、血管阻挡等因素的影响，容易导致放射性粒子分布与术前计划产生偏差，无法保证剂量要求，局部易出现冷区和热区，导致较高的肿瘤复发率。近年来，众多学者在探讨3D 打印模板对于恶性肿瘤放射性粒子植入的应用[8-10]。3D 打印模板是利用计算机辅助与快速成像技术设计制作、含有预设的插植针道信息和患者治疗区域的体表特征信息、具备了定位、定向等功能的个性化模板，与人体体表的契合度很高，对手术的精确性有较大的辅助作用。通过3D 模板引导，放射性粒子植入后的剂量分布能较好满足预计划的要求，可实现靶区剂量可控。目前报道的经3D 模板引导125I 放射性粒子植入治疗的恶性肿瘤多位于躯体浅表部位，且肿瘤位置相对固定，例如头颈部、胸部、盆腔等部位[9，11-13]。近年来有国内学者报道3D 打印共面模板的术前、术后剂量指标无明显差异[14]。与徒手穿刺放射性粒子植入相比，使用模板辅助放射性粒子植入可更精确地实现术前计划的优化，并缩短手术时间，有利于提高患者的耐受度[8]。

然而，3D 打印模板也存在一定的局限性。由于模板上的模拟针道是根据术前体表定位而设计的，若治疗中出现例如体位的变化或呼吸运动的影响而造成治疗区域的解剖结构与模板设计时的信息产生偏差，将对预期治疗方式产生一定影响，直接导致进针路径的偏差，影响预期的治疗方式[15]。

根据本组23 例纵隔淋巴结转移瘤患者125I 放射性粒子植入治疗的临床资料分析，发现3D 共面模板辅助和非模板辅助CT 引导下的治疗，放射性粒子植入后的剂量分布均能较好地满足术前计划的要求。而且，两组术前、术后的剂量学参数差异均无统计学意义。非模板辅助组术后平均V100、V150、V200 分别为81%、66%、41%左右；3D 模板辅助组V100 为93%左右，较非模板辅助组高，而V150 和V200 则分别为55%、32.15%，较非模板辅助组明显降低。这也间接表明，使用模板辅助放射性粒子植入可以更精确地达到术前规划的优化。模板辅助组的手术操作时间明显低于非模板辅助组，提高了患者的耐受度。本组病例中未出现纵隔大量出血、放射性粒子移位、空气栓塞、放射性炎症及穿孔等并发症，术后随访未发现肺部放射性损伤等改变。

精确计划、精准插植是提高放射性粒子植入治疗疗效的直接因素，剂量的分布在很大程度上取决于插植针的进针深度、角度，针的间距及平行程度等。通过本组病例分析，3D 共面模板辅助CT 引导下放射性125I 放射性粒子植入治疗纵隔淋巴结转移瘤在具体操作中有几个需要注意的问题：①术前应加强对患者的呼吸训练，争取保持呼吸深度和频率的平稳。②患者体位应选取能尽量避开纵隔大血管及其他重要器官，减少气胸和出血。③术前计划应在术前增强CT扫描后即刻进行，便于计划和实际操作进针路径的契合。④由于纵隔解剖位置较深，穿刺进针路径较长，对操作者经验要求较高，尽可能根据术前规划平行进针，以确保靶区的治疗剂量。⑤对于较大体积的病灶和多个融合成团的淋巴结，由于病灶边界的不规则性，病变的局部区域可能受邻近重要脏器的阻挡，3D 共面模板辅助下的平行进针具有难度。对于这部分治疗冷区，需等一次性放射性粒子植入完成，移除模板后，再选择合适的进针路径布针，植入放射性粒子，粒子的排布尽可能参照计划。

综上所述，3D 共面模板辅助CT 引导放射性粒子植入治疗纵隔淋巴结转移瘤具有较好的临床可行性，放射性粒子植入的剂量精确可控，术后验证指标较好达到了术前计划的设计要求，为临床标准化、规范化进行纵隔淋巴结转移瘤放射性粒子植入提供了有效工具。由于时间限制，本组研究病例数较小，本课题组将在后续研究中继续扩大病例数，观察其疗效及安全性。