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第28章 脑转移癌放射性粒子植入治疗
第一节 概述
脑转移癌为身体其他部位的恶性肿瘤转移至颅内。2000年美国NCI统计脑转移癌为神经系统原发肿瘤的4倍以上,身体其他部位肿瘤病程中20%~40%的患者会发生神经系统转移。机体任何部位的原发肿瘤都可能发生神经系统转移,易扩散至脑的肿瘤有肺癌、肝癌、乳腺癌、肾癌及肾上腺癌、胃癌及结、直肠癌等,另外10%~20%的脑转移癌无法找到原发病灶。
脑转移癌的转移途径无外乎为经供应动脉、椎静脉丛血供转移、经淋巴系统转移、直接侵入。大多位于脑组织内,幕上大脑半球多(80%),另外为小脑(15%)、脑干(5%),肿瘤大多位于脑动脉分布区末端,脑灰白质交界区;肿瘤周围水肿明显,中心可有坏死、囊性变、出血。可单发或多发,肿瘤大小不一。以男性多见,男女比为1.5:1。年龄以40~50岁多见。
脑转移癌多有肿瘤病史,多可查出脑外原发肿瘤病灶,其临床表现主要有:①颅内压增高,出现较早,表现为头痛、恶心、呕吐、视盘水肿,部分有脑神经损害、晚期可有不同程度的意识障碍,并可有脑疝症状;②局部体征:多有偏瘫或伴偏侧感觉障碍,部分有失语、偏盲、共济失调、情感障碍等;③其他如消瘦等晚期肿瘤表现。
CT及MRI为脑转移癌的主要检查手段,近年来SPECT在转移瘤诊断中价值越来越高,特别是在原发肿瘤不明确的诊断中,其全身扫描具有独特的优势。
脑转移癌的预后较差,不做任何治疗的平均自然时间仅为4周,治疗后平均身存时间多小于1年。
目前脑转移癌的治疗在积极治疗原发肿瘤基础上多为综合治疗。治疗手段主要有激素治疗、全脑放射治疗、外科手术治疗、立体定向放射外科治疗、内放射治疗及化疗。自20世纪80年代随着立体定向头架的使用、计算机治疗计划系统的出现,使放射性粒子组织间精确放疗成为可能。从那时起,大量的前瞻性研究和回顾性分析都证明放射性粒子近距离放疗颅内转移癌可不同程度上提高肿瘤的局部控制率,延长患者的身存时间、提高患者的生存治疗。内放射治疗术治疗颅内肿瘤的原理是:常规外照射治疗颅内肿瘤具有一定的剂量效应关系,但由于正常脑组织的限制使剂量提升遇到困难。 125I放射性粒子组织间永久植入是可使肿瘤局部剂量更高、肿瘤周围正常组织损伤更小的一种治疗方式, 125I是低能量的放射性核素,半衰期59.6天,作用时间可长达3.5个半衰期,能持续发出能量为27.4~35.5keV的低能γ射线,使肿瘤细胞核DNA双链断裂,使肿瘤失去增殖能力。 125I放射性粒子永久植入治疗脑胶质瘤还有如下物理和生物学因素:①放射性粒子植入治疗可提高靶区局部与正常脑组织剂量分配比;②肿瘤的再增殖由于受到γ射线持续的照射而明显减少;③连续低剂量率照射抑制肿瘤细胞有丝分裂,使肿瘤细胞聚集在G2期;④放射抗拒的乏氧细胞减少,同时在持续低剂量照射条件下可使乏氧细胞再氧合。植入 125I放射性粒子植入治疗具有以下优势:治疗区定位精确,与肿瘤形状非常“适形”;粒子种植范围之外,照射剂量迅速下降,有很好的肿瘤和危及器官的实际受量比,使靶区剂量很高,且不增加正常脑组织的损伤;剂量率低和长照射时间。要达到需要的处方剂量,就必须有足够长的照射时间,延长照射时间和低剂量率都会使正常组织损伤明显减少,但是对肿瘤细胞的杀伤没有任何影响。
综上所述,放射性粒子植入治疗脑转移癌是一种有效手段。
第二节 适应证
1.明确原发灶的转移瘤。
2.原发灶未明的转移瘤。
3.转移瘤治疗后(术后或放疗后)复发。
第三节 禁忌证
1.出血倾向。
2.全身衰竭。
3.KPS评分小于60分。
4.肿瘤超过2个为相对禁忌证。
5.肿瘤最大直径大于6cm。
6.有室管膜下或脑膜转移。
7.肿瘤累及间脑和基底神经节结构。
第四节 术前准备
一、器械准备
除常规穿刺包外,还应备好专用穿刺针(可以在普通粒子植入针的基础上自己加工,磨平尖端,为了在穿刺过程中尽量不损伤血管和神经)、骨钻和根据术前计划相匹配型号的钻头。
二、患者准备
患者术前常规禁饮食、备皮(理发),应用止血、镇痛、止吐药物。
三、TPS计划系统的应用
首先制订处方剂量。根据影像学资料,进行三维重建,再结合CT、MRI和三维重建资料,确定肿瘤的大小、形态、位置、与大血管关系,为选定穿刺点、设计进针路线、方向做充分准备,同时模拟布源,画出等剂量曲线。粒子活度大小的选择:病灶中心选择较大活度的粒子(0.7~0.8mCi),病灶边缘及重要器官附近选择较小活度的粒子(0.5~0.6mCi),以最大限度地提高疗效。
肿瘤匹配周边剂量(matched peripheral dose,MPD):单纯粒子植入治疗MPD为90~110Gy,既往曾行放射治疗MPD为80~90Gy。计划靶体积(PTV)为临床靶体积(CTV),同时勾画肿瘤周围危及器官,根据剂量体积直方图(DVH)得出肿瘤和危及器官的实际受量。V 100为达到处方剂量靶体积所占的百分比。
为便于剂量计算,近年来运用图像融合、三维重建、可以更好地显示肿瘤和病变的空间关系(图28-4-1~图28-4-5)。
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图28-4-1 右颞叶病灶强化所见
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图28-4-2 三维重建显示穿刺针和放射性粒子
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图28-4-3 融合图像同时显示病灶和放射性粒子
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图28-4-4 融合图像显示病灶和放射性粒子之间的空间关系
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图28-4-5 三维图像多角度观察
第五节 操作过程
1.CT引导定位
根据病灶不同位置和术前计划,选取适当体位,如俯卧、左侧卧、右侧卧、仰卧、斜卧等。扫描前用自制栅格贴于进针大体位置,定位后做标记,常规消毒,铺无菌巾,局麻,钻孔(图28-5-1~图28-5-2)。
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图28-5-1 左侧颞叶转移瘤
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图28-5-2 常规消毒,铺无菌巾,局麻,钻孔
2.植入过程
选取适当体位,根据病灶的位置,兼顾距离最近、层面最佳、无重要器官(如脑内大血管、静脉窦、脑重要功能区、脑室系统等),在CT引导下将18G穿刺针进至靶点,如有囊液应先抽出,一方面减轻占位效应,另一方面,有利于粒子的固定,尽量多点平行进针(图28-5-3)。然后用植入枪依次释放籽源,尽量按照巴黎原则(放射源呈直线排列,相互平行且距离相等),以0.5~1.0cm间隔将 125I粒子植入到瘤体内,即刻CT扫描观察,再退针至肿瘤边缘,调整角度后再次进针,同法逐颗释放粒子(图28-5-4),植入完毕,轻轻退出穿刺针(图28-5-5)。
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图28-5-3 多点平行进针
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图28-5-4 植入放射性粒子过程
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图28-5-5 植入完毕,轻轻退出穿刺针
3.即刻扫描观察
观察的重点是有无并发症(如出血)、粒子的位置、调整窗宽窗位,进一步观察,必要时补充布源,满意后结束手术重新扫描病灶,以备术后验证和复查(图28-5-6~图28-5-9)。
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图28-5-6 CT扫描显示针的方向和位置
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图28-5-7 放射性粒子植入过程中CT扫描监测
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图28-5-8 二维显示粒子位置及分布
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图28-5-9 三维重建显示粒子分布
4.术后处理
常规缝合穿刺点,以免脑脊液漏出,术后绝对卧床24小时,常规给以抗炎、脱水、激素、止血治疗3~5天。
第六节 并发症及处理
1.并发症
术中术后的主要并发症有以下几种:针道出血,粒子脱落(有时为肿瘤缩小所致),局部脑坏死。尚未发现脑疝、大量出血甚至死亡的情况。
2.并发症的预防
定体位、定角度、分步进针、直达靶点,这是顺利完成治疗的前提,另外根据病灶的位置,兼顾距离最近、层面最佳、无重要器官非常重要。尤其应该指出的是,根据我们的观察,出现针道出血的概率与脑组织被穿破的次数呈正相关,因此,穿刺时,要尽量提高穿刺成功率,减少穿刺次数。角度调整:组织间植入 125I放射微粒子,不同于活检穿刺,要求所释放粒子具有一定的空间分布,因此,释放针的角度调整非常必要。我们的体会是,第一角度释放完毕后,只要退针至病灶边缘,即可轻轻变换角度重新穿进病灶,必要时选取多点平行进针,以尽量满足巴黎原则布源的需要。
钻孔注意事项:
由于定位的要求,钻头的方向要与扫描平面平行,而该进针点往往与颅骨的弧面不垂直,二者之间呈一定角度,钻孔时不好固定钻头,易造成相应处筋膜撕裂,此时可先垂直钻孔,待颅骨上形成小孔,钻头不易滑动,重新调整钻头方向钻透颅骨即可。钻头型号的选择:原则上应尽量选择直径较小的钻头,以减少并发症,但考虑到要调整植入针角度的需要,对于体积较大的肿瘤或者较表浅的位置,应选择直径较粗的钻头。术毕,进行腱膜缝合,防止脑脊液外漏。
3.并发症的处理
针道出血是最主要的并发症,减少穿刺次数,选取合理进针点,避免突然用力,是操作中的基本要点。出现针道出血后应停止手术,并立即给予内科保守治疗,密切随诊观察,直到吸收,一般4~14天完全吸收。后根据情况择期再次手术或放弃此种治疗。粒子脱落,为肿瘤缩小所致,尽管当初将粒子放置于病灶内,且距病灶边缘1.0cm以上,但由于病灶大小发生变化,仍造成粒子脱落,但是,随着时间的延长,粒子的活度逐渐下降,并未出现癫痫、脑功能异常等情况。局部脑坏死,主要发生于病灶局部,应避免正常脑组织内植入粒子,或者粒子活度过大,以免发生正常脑组织的坏死。
粒子链的应用有望解决粒子分布不合理的部分问题。
第七节 治疗效果评价
国内 125I粒子植入治疗脑转移癌的报道很少,近10年才兴起粒子植入治疗肿瘤的临床研究。但是从方法上,国内外通常在脑立体定向仪和开颅手术中进行脑瘤的粒子植入,在CT导引下完成,受设备影响少,创伤小,易于推广。
此种疗法,对颅内转移瘤有明显效果,但属局部治疗,其更远期效果有待随访。对肿瘤进一步转移有无明确的预防作用,尚不可知,有待进一步研究。总体上看,与手术治疗、介入化疗、外放疗相比,具有鲜明的特点。此项治疗,开辟了颅内转移瘤新的治疗途径。
此外,治疗效果评价还可从脑水肿的变化得到印证,毫无疑问,脑水肿是影响临床症状和体征的重要因素,文献探讨不多。我们认为,脑水肿的变化至少与三个因素有关:颅内肿瘤本身的生物学行为,即肿瘤的恶性程度;此种治疗本身固有的放射性脑水肿;治疗后肿瘤体积变小,尤其是肿瘤活性降低导致的水肿减轻。这可以由此得到证实:随访中凡是水肿减轻的情况,病灶变小、强化的程度降低,亦即肿瘤的活性降低。当后者的作用占主导时,脑水肿呈逐渐减轻的趋势。我们的资料显示脑水肿减轻率和RR呈正相关,说明脑水肿的变化亦是评价疗效的重要指标。
第八节 临床应用举例
例1 患者,男性,48岁,小细胞肺癌综合治疗3年,1年前脑转移行放射治疗,4个月前因左侧小脑肿瘤进展,行放射性粒子植入治疗(图28-8-1~图28-8-7)。
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图28-8-1 术前计划
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图28-8-2 术前计划DVH图
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图28-8-3 术中穿刺入路
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图28-8-4 术后CT
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图28-8-5 术后验证计划
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图28-8-6 术后验证计划DVH图
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图28-8-7 术后4个月随访
例2 患者,男性,63岁,右肺癌综合治疗1.5年,发现右侧枕叶脑转移癌半年,放射治疗效果不佳,后行放射性粒子植入治疗(图28-8-8~图28-8-12)。
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图28-8-8 术前CT
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图28-8-9 术后CT
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图28-8-10 术后验证计划
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图28-8-11 术后验证计划
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图28-8-12 术后2个月随访
例3 患者,女性,47岁,乳腺癌术后4年,发现小脑转移癌1.5年,后行全脑放疗,1年前复查发现小脑肿瘤复发,给予放射性粒子植入治疗(图28-8-13~图28-8-24)。
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图28-8-13 术前CT
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图28-8-14 术中穿刺入路
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图28-8-15 术后CT
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图28-8-16 术后验证计划
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图28-8-17 术后验证计划DVH图
续图
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图28-8-18 术后9个月随访
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图28-8-19 术前CT
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图28-8-20 术中穿刺入路
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图28-8-21 术后CT
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图28-8-22 术后验证计划
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图28-8-23 术后验证计划DVH图
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图28-8-24 术后1年随访
例4 患者,男性,57岁,肺癌,右侧枕叶转移瘤(图28-8-25~图28-8-27)。
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图28-8-25 术前定位
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图28-8-26 治疗后三维重建
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图28-8-27 粒子分布与肿瘤对应关系(重建图像)
例5 患者,女性,80岁,肺癌,左侧顶叶转移瘤(图28-8-28~图28-8-29)。
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图28-8-28 病灶所见
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图28-8-29 治疗后所见
例6 患者,男性,55岁,肺癌,左侧顶叶转移瘤(图28-8-30~图28-8-32)。
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图28-8-30 术前定位
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图28-8-31 术后表现
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图28-8-32 治疗后4个月复查,病灶控制良好
例7 患者,男性,84岁,肺癌右侧枕叶转移瘤(图28-8-33~图28-8-36)。
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图28-8-33 治疗前MRI扫描T 2像所见
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图28-8-34 治疗过程
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图28-8-35 治疗后1年,病灶变小,周围水肿减轻
续图
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图28-8-36 1年后PET-CT复查,病灶无活性
例8 患者,女性,77岁,肺癌,左侧顶叶转移瘤(图28-8-37~图28-8-41)。
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图28-8-37 术前定位
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图28-8-38 治疗过程
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图28-8-39 治疗后8个月复查,病灶CR
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图28-8-40 治疗后8个月复查,又发现新病灶,术前定位
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图28-8-41 治疗后所见
例9 患者,男性,87岁,肺癌,右侧顶叶转移瘤(图28-8-42~图28-8-44)。
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图28-8-42 术前定位
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图28-8-43 治疗过程
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图28-8-44 治疗后15个月复查,病灶CR
(刘士锋 胡效坤)