放射性粒子植入的研究進(jìn)展

放射性粒子植入的研究進(jìn)展

腫瘤放射治療已有100多年的歷史。組織間短距放射治療始于20世紀(jì)初。近距離放射治療主要包括腔內(nèi)或管內(nèi)照射、組織間照射、術(shù)中放置導(dǎo)管的照射等。所謂“近距離”是指將放射性同位素放置在距離腫瘤組織5cm范圍內(nèi),甚至在腫瘤組織內(nèi)。隨著超聲、CT、MRI等影像學(xué)技術(shù)的發(fā)展及計(jì)算機(jī)三維治療計(jì)劃系統(tǒng)的出現(xiàn),使植入組織間近距離放射治療腫瘤顯示出更強(qiáng)的生命力。125I粒子植入組織間放射治療就是近距離放射治療的一種。本文就125I粒子的有關(guān)特性及其在惡性腫瘤治療方面的研究進(jìn)展作一綜述。112放射性同位素測(cè)定目前,我國(guó)放射性粒子植入術(shù)最主要應(yīng)用的是125I粒子。這是由其物理特性所決定的:(1)125I半衰期為59.6d,可提供200d左右的持續(xù)照射(約3個(gè)半衰期),便于臨床使用和保存;(2)125I釋放γ線(xiàn),其平均能量為28keV,屬于低能放射性同位素,具有穿透到局部組織間的作用,療效好且損傷小;(3)半價(jià)層為0.003cm鉛,操作人員易于防護(hù);(4)外殼為鈦合金封閉,輻射距離為1.7cm,靶治療體積以外放射劑量迅速衰減。212患者治療乳腺癌的研究進(jìn)展1903年,美國(guó)Alexander首先提出將放射活性源直接插入到腫瘤組織中進(jìn)行治療的方法,開(kāi)創(chuàng)了腫瘤近距離治療的新紀(jì)元。1910年,Paschkis和Tittinger率先報(bào)道了前列腺癌的近距離治療。1914年,Pastean和Degrais首次利用鐳粒子種植治療前列腺癌,開(kāi)創(chuàng)了粒子種植治療前列腺癌的先河。此后的數(shù)十年間,美國(guó)多家醫(yī)院應(yīng)用125I放射微粒組織間永久性植入治療無(wú)法切除的惡性腫瘤,獲得延長(zhǎng)患者生存期的結(jié)果,使此方法迅速得以開(kāi)展和深入研究。1965年,美國(guó)MSK癌癥中心對(duì)124例復(fù)發(fā)晚期頭頸部癌行125I粒子治療。1972年,Whitmore首次報(bào)道通過(guò)恥骨后插入125I粒子治療局部和轉(zhuǎn)移性前列腺癌,奠定了近距離治療的基礎(chǔ)。1983年,Holm等開(kāi)創(chuàng)了超聲引導(dǎo)下經(jīng)會(huì)陰125I粒子種植治療前列腺癌。1987年,Blasko等發(fā)展了計(jì)算機(jī)治療計(jì)劃系統(tǒng)和超聲引導(dǎo)下會(huì)陰部模板植入技術(shù),使125I粒子在靶區(qū)劑量分布更均勻,對(duì)周?chē)匾鞴贀p傷更小,從而使該項(xiàng)技術(shù)更趨于成熟。1989年P(guān)eretz等對(duì)98例胰腺癌患者進(jìn)行了125I粒子植入治療。20世紀(jì)90年代中期,隨著影像學(xué)、放射物理學(xué)的飛速發(fā)展以及計(jì)算機(jī)治療計(jì)劃系統(tǒng)、分析系統(tǒng)的出現(xiàn),使125I粒子植入治療技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展和完善。目前,國(guó)內(nèi)外多家醫(yī)院陸續(xù)開(kāi)展了此項(xiàng)工作,均取得了良好的療效。3125i顆粒治療腫瘤3.1密度組織細(xì)胞損傷作用125I粒子持續(xù)釋放低劑量γ射線(xiàn),γ射線(xiàn)對(duì)DNA分子鏈既具有直接損傷作用,如單鏈斷裂、雙鍵斷裂;又具有間接損傷作用,如對(duì)機(jī)體內(nèi)水分子進(jìn)行電離,并產(chǎn)生自由基,自由基與生物大分子相互作用,而引起組織細(xì)胞損傷。125I粒子治療腫瘤的機(jī)制在于利用其釋放的低能γ射線(xiàn)連續(xù)不斷地破壞腫瘤細(xì)胞的DNA雙鏈,使之?dāng)嗔?從而使腫瘤細(xì)胞失去增殖能力。同時(shí),由于粒子放射活度小,可使腫瘤之外的正常組織所受劑量銳減,從而減少了周?chē)＝M織的損傷。3.2腫瘤的治療及預(yù)防放射性粒子植入的方式有盲插法,模板立體定位法,超聲、CT引導(dǎo)下經(jīng)皮穿刺植入,及直腸內(nèi)螺旋MRI引導(dǎo)、內(nèi)鏡引導(dǎo)等方式。目前,廣泛應(yīng)用的是經(jīng)超聲、CT、MRI引導(dǎo)下經(jīng)皮穿刺植入。具體操作方法:首先通過(guò)超聲、CT、MRI所提供的腫瘤及周?chē)鞴傩畔?測(cè)出腫瘤的二維徑線(xiàn),而后將數(shù)據(jù)輸入三維治療計(jì)劃系統(tǒng),計(jì)算粒子的放射總劑量、粒子的數(shù)量、粒子種植的準(zhǔn)確部位以及粒子間距,使得粒子在三維方向上劑量分布均勻,最大限度地減少周?chē)＝M織的放射量。然后,通過(guò)手術(shù)暴露腫瘤,在超聲、CT或MRI的引導(dǎo)下,按計(jì)劃將穿刺針刺入腫瘤,各穿刺針應(yīng)平行排列,再用粒子植入槍將粒子植入腫瘤的不同深度。邊緣粒子應(yīng)至少位于腫瘤表面下0.5cm~1.0cm,種植前應(yīng)將鄰近臟器盡可能移開(kāi),以便最大限度地減少這些器官及組織的照射劑量。術(shù)后攝X線(xiàn)片來(lái)確定粒子種植的部位,顯示治療部分與周?chē)＝M織的關(guān)系,得出粒子的放射劑量分布圖,從而驗(yàn)證粒子種植后劑量分布是否與治療計(jì)劃一致。3.3病例選擇及手術(shù)效果(1)未經(jīng)治療的原發(fā)腫瘤;(2)需要保留功能性的組織或手術(shù)將累及重要臟器的腫瘤;(3)不能進(jìn)行根治性手術(shù)的病例;(4)預(yù)防腫瘤局部、區(qū)域性擴(kuò)散者;(5)轉(zhuǎn)移性腫瘤病灶或手術(shù)后出現(xiàn)孤立性腫瘤轉(zhuǎn)移灶而失去手術(shù)價(jià)值者;(6)外照射失敗者;(7)外照射不滿(mǎn)意,作為局部照射劑量補(bǔ)充;(8)術(shù)中殘存腫瘤或切緣距腫瘤太近(≤0.15cm)。3.3.2禁忌證書(shū)(1)預(yù)計(jì)生存期不足6個(gè)月;(2)腫瘤部位有活動(dòng)性出血、壞死;(3)穿插部位皮膚潰爛;(4)放療不敏感的腫瘤;(5)麻醉禁忌證。3.4驗(yàn)證了早期乳腺癌的標(biāo)準(zhǔn)治療方法前列腺癌的治療包括手術(shù)治療和外放療,但是這些治療均可引起較嚴(yán)重的晚期損傷,如陽(yáng)痿和神經(jīng)損傷等。1972年,Whitmore等率先采用經(jīng)恥骨后組織間125I粒子治療前列腺癌,奠定了現(xiàn)代近距離治療的基礎(chǔ)。隨著定位系統(tǒng)、TPS及圖像處理技術(shù)的提高,125I粒子近距離治療逐漸成為早期前列腺癌的一線(xiàn)治療方法。目前,在國(guó)外,放射性粒子植入治療已成為早期前列腺癌的標(biāo)準(zhǔn)治療手段。Chauveinc等報(bào)道,單純125I粒子近距離治療前列腺癌10~12年生化控制結(jié)果優(yōu)于手術(shù)或外放療的結(jié)果,且并發(fā)癥發(fā)生率低,尤其適于T1~T2期、PSA<10ng/ml、Gleason評(píng)分<7分的患者。Morris等運(yùn)用125I粒子近距離植入治療1006例中、低風(fēng)險(xiǎn)的前列腺癌患者,其5年生存率為95.2%±1.4%,7年生存率為93.4%±1.8%。3.4.2腦膠質(zhì)瘤的臨床應(yīng)用(1)顱內(nèi)腫瘤:對(duì)于不能手術(shù)切除或手術(shù)后易復(fù)發(fā)的顱內(nèi)腫瘤,外放療是目前最常用的治療手段。但是腦組織的特殊結(jié)構(gòu)限制了放射劑量進(jìn)一步提高,125I粒子組織間近距離治療可使腫瘤局部劑量提高,而腫瘤周?chē)ＤX組織劑量減少。目前,應(yīng)用125I粒子植入治療的腦腫瘤包括:腦星形細(xì)胞瘤、腦膠質(zhì)瘤、腦轉(zhuǎn)移瘤等。Halligan等對(duì)22例高分化的復(fù)發(fā)性腦星形細(xì)胞瘤進(jìn)行125I粒子治療,結(jié)果全組中位生存期為65周。易慧明等采用術(shù)中植入、B超定位經(jīng)皮穿刺植入、鼻竇內(nèi)窺鏡引導(dǎo)下放置等方法對(duì)16例頭頸部惡性腫瘤患者在術(shù)后殘腔、腫瘤內(nèi)或轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)內(nèi)放置125I粒子,近期觀(guān)察無(wú)局部感染、放射性損傷、血管破裂出血、粒子移位或脫落等狀況發(fā)生,半年完全緩解率為62.5%,1年完全緩解率為37.5%。(2)涎腺腫瘤:惡性涎腺腫瘤約占頭頸部腫瘤的1%~3%,占上皮腫瘤的7%。根治性切除術(shù)是當(dāng)前最主要的治療方法,但是,它具有高達(dá)13%~32%復(fù)發(fā)率和13%~26%的轉(zhuǎn)移率,有時(shí)復(fù)發(fā)率甚至高達(dá)50%~60%。同時(shí),對(duì)面神經(jīng)具有不同程度的損害。Zhang等對(duì)12例惡性涎腺腫瘤患者應(yīng)用手術(shù)結(jié)合125I粒子植入近距離治療,在治療后50~74個(gè)月內(nèi)(平均66個(gè)月)無(wú)一例腫瘤復(fù)發(fā)或發(fā)生毒副作用,其面神經(jīng)功能也均在6個(gè)月內(nèi)得到恢復(fù)。3.4.3治療肺癌的相關(guān)并發(fā)癥(1)肺癌:早期肺癌以手術(shù)切除為首選,但是如果腫瘤侵犯血管或局部淋巴結(jié)纏繞血管時(shí),手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)將會(huì)增加。同時(shí),肺癌一般惡性程度較高,大部分患者發(fā)現(xiàn)時(shí)已是晚期,不適合再進(jìn)行手術(shù)。胡效坤等報(bào)道,125I粒子組織間近距離治療晚期中央型肺癌近期有效率為81.8%,療效高于國(guó)內(nèi)報(bào)道單純化療的68%或單純放療的72%,接近于國(guó)內(nèi)外報(bào)道聯(lián)合治療的93%和90%。張福君等報(bào)道,125I粒子組織間近距離治療肺轉(zhuǎn)移癌的近期有效率為77.9%。王錫明等報(bào)道,125I粒子組織間近距離治療晚期肺癌6個(gè)月有效率為90.3%。Zhang等報(bào)道,CT導(dǎo)向下125I粒子植入32例經(jīng)一線(xiàn)化療未控的局部晚期肺癌患者,局控率達(dá)78.1%,1年生存率為65.0%,中位生存時(shí)間15個(gè)月。Ning等報(bào)道,CT導(dǎo)向下125I粒子植入治療32例中晚期肺癌患者,2、4、6個(gè)月有效率為59.36%、83.87%和86.67%。(2)肝癌:目前治療肝癌的最好方法就是根治性手術(shù)切除,但是,由于絕大多數(shù)肝癌患者就診時(shí)已發(fā)展至巨大病灶、多發(fā)病灶或因肝功能太差而失去了切除機(jī)會(huì)。125I粒子植入術(shù)以其創(chuàng)傷小、操作簡(jiǎn)單、效果好等優(yōu)點(diǎn)解決了相應(yīng)的問(wèn)題。劉健等在CT導(dǎo)向下采用125I粒子治療32例晚期肝癌患者,總有效率為68.8%,中位生存期為10個(gè)月。Martinez-Morge等對(duì)結(jié)直腸癌的肝轉(zhuǎn)移進(jìn)行125I粒子植入治療,肝轉(zhuǎn)移病灶5年控制率為25%,而且單發(fā)轉(zhuǎn)移的5年控制率為39%,高于多發(fā)轉(zhuǎn)移控制率的9%;5年生存率為8%,中位生存期為20個(gè)月。Nag等對(duì)64例肝癌患者行125I粒子植入治療,中位隨訪(fǎng)時(shí)間13.2年,結(jié)果顯示:肝臟病灶1、3和5年控制率分別是44%、22%和22%,癌灶復(fù)發(fā)的中位時(shí)間是9個(gè)月,并且單個(gè)癌灶的5年控制率為38%,高于多個(gè)癌灶的5年控制率6%;1、3和5年生存率分別是73%、23%和5%,中位生存時(shí)間為20個(gè)月,生存時(shí)間最長(zhǎng)者為7.5年。Zhang等對(duì)11例肝移植術(shù)后復(fù)發(fā)及肝外轉(zhuǎn)移瘤患者行125I粒子植入術(shù)共33次,總有效率為82.2%,術(shù)中未見(jiàn)大出血、膽汁瘺、胰瘺等嚴(yán)重并發(fā)癥。(3)胰腺癌:胰腺癌的癥狀常常較隱匿,不易早期發(fā)現(xiàn),大約75%以上的患者在確診時(shí)已屬于局部進(jìn)展期,手術(shù)切除較為困難。尤其是胰頭癌,因其特殊的解剖結(jié)構(gòu),往往與周?chē)M織或器官粘連,從而引發(fā)梗阻性黃疸。Peretz等報(bào)道,對(duì)于不能手術(shù)切除的胰腺癌患者,125I粒子近距離治療患者中位生存期為7個(gè)月,65%患者疼痛明顯緩解,略高于國(guó)內(nèi)報(bào)道的中位生存期4.6個(gè)月,疼痛緩解率60%。Zhang等對(duì)26例胰腺癌患者行CT引導(dǎo)下125I粒子植入治療,結(jié)果疼痛緩解率為73.3%,胰腺腫瘤原發(fā)灶總有效率為57.7%,全組中位生存期11個(gè)月。王忠敏等對(duì)21例不能手術(shù)切除的晚期胰腺癌患者行CT引導(dǎo)下植入125I放射性粒子治療,總有效率為61.9%,中位生存期為8.7個(gè)月,3、6、12個(gè)月的累積生存率分別為100.0%、71.4%和28.6%。(4)直腸癌:手術(shù)是直腸癌的主要治療方法,但由于直腸周?chē)臻g狹小,難以實(shí)施徹底的手術(shù)清掃。同時(shí),大范圍的清掃也容易造成周?chē)堋⑸窠?jīng)損傷,術(shù)后大便失控和性功能障礙。晚期直腸癌患者身體狀況較差,常常不能耐受手術(shù),且有遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移者同樣不適于手術(shù)。CT導(dǎo)向下組織間植入125I粒子治療晚期直腸癌,其方法具有手術(shù)創(chuàng)傷小,毒副作用小,可達(dá)到緩解癥狀、解除梗阻和抑制腫瘤生長(zhǎng)的作用,具有較好的姑息性治療效果。袁愛(ài)華等報(bào)道,術(shù)后125I粒子近距離治療的療效可靠,并發(fā)癥少,在控制腫瘤的局部復(fù)發(fā)方面優(yōu)于外放療,能提高Dukes’C、D期患者術(shù)后的5年生存率。Wang等報(bào)道,125I粒子組織間植入治療再次復(fù)發(fā)的直腸癌患者13例,其1、2年總生存率分別為46.2%和11.5%。3.4.4利用手術(shù)中置管和術(shù)后近距離放療聯(lián)合外照射的局部控制率軟組織惡性腫瘤的主要治療方法是廣泛性局部切除術(shù),再術(shù)后放療,但是局部復(fù)發(fā)率較高。研究認(rèn)為對(duì)于切緣陽(yáng)性的軟組織肉瘤應(yīng)用近距離治療聯(lián)合外照射可提高局部控制率。Shiu等和李濤等利用術(shù)中置管和術(shù)后近距離放療聯(lián)合外照射的局部控制率分別達(dá)82.0%和90.9%。朱麗紅等對(duì)12例軟組織腫瘤共15個(gè)病灶行125I粒子永久性植入治療,中位隨訪(fǎng)時(shí)間17個(gè)月(3~34個(gè)月),疼痛緩解率83.0%,術(shù)后2個(gè)月臨床獲益率為93.0%,1年及2年局部控制率均為83.0%,1年生存率為72.9%,2年生存率為62.5%,中位生存時(shí)間32個(gè)月。3.4.5植入放射性133i粒子治療的臨床療效岳江濤等對(duì)17例晚期食管癌患者應(yīng)用含125I粒子的機(jī)織式支架植入治療,隨訪(fǎng)6個(gè)月,吞咽困難緩解率100%,食管病變長(zhǎng)度治療后較治療前明顯縮短。Zhang等對(duì)綜合治療(如手術(shù)、化療和放射治療)后復(fù)發(fā)/轉(zhuǎn)移性惡性骨盆腫瘤30例進(jìn)行植入放射性125I粒子治療,經(jīng)2~40個(gè)月的隨訪(fǎng)(平均28個(gè)月),臨床有效率為87.5%。1、2年局部控制率分別為83.3%和62.5%,1、2、3年生存率分別為87.7%、73.1%和45.7%,中位生存時(shí)間為28個(gè)月,疼痛緩解率為91.3%。麻富卯等對(duì)放療后未控、復(fù)發(fā)的宮頸、陰道、外陰癌組織間植入放射性125I粒子治療的近期療效進(jìn)行探討,有效率為100%,且