述评精准时代的放射性粒子植入治疗
文章来源：中华核医学与分子影像杂志,,38(1):1-3.
作者：王俊杰
单位： 医院肿瘤放疗科
引用本文:王俊杰.精准时代的放射性粒子植入治疗[J].中华核医学与分子影像杂志,,38(1):1-3.DOI:10./cma.j.issn.-..01.
RadioactiveseedsimplantationtherapyintheeraofprecisionmedicineWangJunjie
CiteasChinJNuclMedMolImaging,,38(1):1-3.DOI:10./cma.j.issn.-..01.
放射治疗是肿瘤治疗主要技术手段之一，包括外照射和内照射2种。内照射又称近距离治疗(brachytherapy，BT)。其中高剂量率后装BT和低剂量率组织间永久插植治疗应用较为普遍[1,2]。在内照射治疗中，高剂量率后装BT主要用于宫颈癌、子宫内膜癌、乳腺癌、皮肤癌和前列腺癌[3,4,5]，技术特点为：(1)分次进行，一般1～6次；(2)需要特殊防护。组织间永久插植治疗主要用于头颈部癌、肺癌、胰腺癌、前列腺癌、软组织肿瘤和多种复发转移癌，特点为：(1)一次性完成；(2)防护简单。
放射性粒子组织间永久植入(简称粒子植入)治疗已有多年历史，其原理是经皮穿刺将含有放射性核素的密封粒子直接植入到肿瘤体内，通过放射性核素持续释放射线对肿瘤细胞进行有效杀伤。年居里夫人发现镭后，即在法国巴黎将其用于前列腺癌组织间插植治疗，开启了近距离治疗肿瘤的时代。20世纪80年代，新型放射性核素I和Pd研制成功，计算机治疗计划系统(treatmentplanningsystem,TPS)和固定引导系统出现，使粒子植入治疗开启前列腺癌器官保留全新治疗模式[6]。
一、经直肠超声引导放射性粒子植入治疗前列腺癌
经直肠超声引导放射性粒子植入治疗前列腺癌技术流程包括：经直肠引导获取前列腺靶区图像，将图像传输到计算机TPS，三维重建，勾画靶区和危及器官，定义靶区处方剂量，限定尿道、直肠、膀胱剂量，之后通过会阴部模板根据治疗计划实施粒子植入治疗[6]。其技术优点为：(1)经直肠超声引导，联合经会阴部模板辅助，精度大大提高；(2)通过术中适时优化，确保粒子植入治疗质量，现已成为早期前列腺癌标准治疗手段。
二、影像引导放射性粒子植入治疗肿瘤
年王俊杰[7]将CT引导技术引入放射性粒子植入治疗领域，包括头颈部、胸部、腹部、盆腔和脊柱四肢等部位的肿瘤治疗。之后陆续建立了粒子治疗的行业规范与标准[8]。CT引导技术精度高，且增强扫描肿瘤靶区显示清晰。但亦有缺点：(1)穿刺过多依赖医师经验，操作复杂，不易掌握；(2)肿瘤深度不同和呼吸运动均会导致穿刺时需要多次调整针的位置和方向，增加扫描次数；(3)穿刺与图像获取不能同时进行；(4)由于骨结构等干扰，无法保证术前计划的准确实施。
柴树德等将平面模板技术引入肺癌粒子植入治疗领域。后续利用体部固定架和肋骨打孔钻技术，初步克服了骨结构干扰的技术难题[8]。由于模板、固定器等材料的欠缺，以及设备稳定性欠佳，术前计划设计要求往往难以实现。
三、三维(three－dimensional,3D)打印模板辅助CT引导放射性粒子植入治疗肿瘤
3D打印是一种物体快速成型技术，其以数字化文件为基础，经过计算机设计，由打印机将材料逐层沉积或粘合打印出3D物体，形状和特征与设计模型完全一致。该技术已广泛用于脊柱外科、口腔科、整形科等医学领域。
刘树铭等[9]利用3D打印技术设计出用于头颈部肿瘤粒子植入治疗的辅助模板，肿瘤靶区剂量学分布理想。优势包括：(1)头颈部模板吻合性好；(2)模板引导非共面穿刺，适形度好；(3)可大大提高穿刺精度，减少CT扫描次数。王俊杰[10]利用四维－CT激光定位系统、非共面模板坐标系理念和固定针技术，将3D打印技术应用于体部肿瘤粒子植入治疗，实现了术中与术前TPS高度吻合，粒子植入治疗全面进入精准时代。
1．3D打印共面坐标模板(3D－printingcoplanarcoordinatetemplate，3D－PCCT)辅助CT引导粒子植入治疗。3D－PCCT是通过3D打印机打印出的具有坐标系、标示系统和象限分隔的平面模板，在借鉴前列腺模板的基础上，将坐标系建立在模板中心位置。模板通过计算机软件设计，再通过3D打印机打印出来，针道与针的兼容性更好。同时，设计研发出与模板连接的固定器，将该系统与CT治疗床连接，确保模板位置、角度、方向的精准和稳定。通过象限法则插植粒子针，可大大提高精度和速度。适应证：(1)全部针道平行插植；(2)胸部、腹部、盆腔和脊柱部位肿瘤；(3)骨结构干扰时，需打孔技术协助。缺点：(1)适形度无法达到最佳；(2)遇到骨结构干扰时需打孔，增加创伤。
2．3D打印非共面坐标模板(3D－printingnon－coplanarcoordinatetemplate，3D－PNCT)辅助CT引导放射性粒子植入治疗。3D－PNCT是通过术前影像学扫描技术获取肿瘤靶区图像，将图像传输到计算机TPS，设计针道，定义处方剂量，设定危及器官剂量限制，之后通过3D打印机打印出的具有坐标系、个体化、非共面模板，通过模板引导进行粒子植入治疗。3D－PNCT不需要固定导航系统，可以直接与人体贴合，精准实现术前计划设计要求。适应证：(1)复杂解剖结构非共面插植；(2)胸部粒子植入时考虑器官运动，设计针道时借助四维－CT扫描技术，增加虚拟针道，弥补实际植入时剂量不足。但3D－PNCT作为新技术，仍需在以下方面加以完善：(1)肥胖患者模板与人体贴合误差较大；(2)模板打印时间周期较长；(3)价格昂贵。通过3D打印模板技术基本可实现人体各部位粒子植入治疗需求[10]。
3．3D打印模板引导粒子植入术前、术后剂量学参数评估。靶区剂量学参数包括：90%大体肿瘤体积(grosstumorvolume,GTV)接受的处方剂量(D90)，临床要求≥%处方剂量；GTV接受%、%、%处方剂量的体积百分比(V、V、V)；最小边缘剂量(minimumperipheraldose,MPD)等[11]。V≥95%、V50%表示植入质量好[12]。前列腺癌粒子植入治疗时评估：尿道剂量学参数：30%、10%、5%尿道所接受的剂量(D30、D10、D5)；直肠剂量学参数：2cm3、0.1cm3直肠绝对体积所接受的剂量(D2cm3、D0.1cm3)。粒子植入特殊剂量学参数包括：适形指数(conformalindex,CI)，均匀指数(homogeneityindex,HI),靶区外体积指数(externalindex,EI)。
本期刊登了5篇关于I粒子植入治疗的论著，涵盖甲状腺癌、肺癌、宫颈癌和骨转移癌。吉喆等[13]报道了3D打印模板，并系统研究了治疗前后的靶区和危及器官的剂量学变化，结果表明通过模板可进一步提高粒子植入治疗精度，初步证明能够实现术前计划设计要求，流程质量控制好，具有较好的可重复性，值得进一步扩大样本量深入研究。张文文等[14]和陈志军等[15]的研究中，甲状腺癌淋巴结转移和骨转移患者属于临床接受手术、放疗后或多程化疗后无其他手段治疗的患者，可通过粒子植入治疗后缓解症状或延长生存期。曲昂等[16]对宫颈癌粒子植入后患者通过剂量学进行回顾分析，得出复发宫颈癌术后验证D90与疾病控制结局相关。李小东等[17]关于影像引导提高粒子植入治疗增益比的文章描述了影像引导在粒子植入治疗中的作用，只有影像学引导技术才有可能确保粒子植入治疗质量，疗效也才能得到保障，且不良反应也能够被控制。
总之，放射性粒子植入治疗早期主要用于前列腺癌治疗，CT引导技术的引入，大大提高了粒子植入治疗精度和应用范畴，使之进一步拓展至如肺癌等的体部BT；而3D打印技术的出现，使粒子植入治疗精度进一步提高，并有效实现了术前计划设计要求，使粒子植入治疗成为可计划、可优化和可评估的技术，在很大程度上丰富和发展了BT事业。未来的多中心、前瞻性、随机研究值得期待。
利益冲突
利益冲突 无
参考文献
[1]KishanAU,LeeEW,McWilliamsJ,etal.Image-guidedhigh-dose-ratebrachytherapy:preliminaryout北京看的好白癜风的医院白癜风食疗
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