CT 四維電磁導航引導125I 放射性粒子植入治療肺門旁非小細胞肺癌的應用研究

陳志瑾，貢 桔，夏 寧，陸 健，王忠敏

（上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院盧灣分院放射介入科，上海 200020）

近年來，125I 放射性粒子治療無法手術切除或復發的肺惡性腫瘤獲得了顯著的療效[1-3]。目前臨床常用CT 定位引導的方法，具有極高的空間分辨率及密度分辨率等優勢。但在臨床手術操作中，介入科醫師需要通過反復的掃描以確定穿刺路徑。常規CT引導無法實時反映操作情況，延長了手術時間，還增加了手術并發癥的發生幾率[4-6]。當對位于縱隔、大血管旁、肺門等區域的病灶進行125I 放射性粒子植入治療時，由于解剖位置的復雜性，操作風險明顯增大。CT 四維電磁導航引導技術作為一種新的影像引導技術，應用于各種微創介入治療中[6-8]。本研究旨在探討CT 四維電磁導航引導技術在125I 放射性粒子植入治療肺門旁非小細胞肺癌中的應用。

1 資料與方法

1.1 基本資料

回顧性分析2016 年1 月—2018 年12 月在我科行CT 引導下肺門旁非小細胞肺癌125I 放射性粒子植入治療的26 例患者的資料。納入標準：①年齡18～80 歲，經病理檢查或影像學診斷的非小細胞肺癌；②患者無法接受或拒絕接受手術治療；③腫瘤無全身廣泛轉移；④無嚴重心、肺、肝、腎功能異常，無不可糾正的凝血功能障礙；⑤病灶位于肺門周圍。26例患者中，男18 例，女8 例；年齡43～79 歲，平均（65±11）歲。經胸部CT 增強評估，患者均行125I 放射性粒子植入治療。CT 四維電磁導航引導的125I 放射性粒子植入16 例，常規CT 引導的125I 放射性粒子植入10 例（表1）。

125I 放射性粒子處方劑量130～160 Gy，兩組均行術前計劃和術后質量驗證。125I 放射性粒子由上海欣科醫藥有限公司提供，粒子活度0.50～0.80 mCi。放射性粒子組織間植入治療計劃系統（Treatmentplanning systems，TPS）由北京天航科霖科技發展有限公司、北京航天航空大學圖像影像中心共同研發。四維電磁導航引導系統由電磁跟蹤適配器（v-Track）、電磁場發射器、電磁定位貼片（v-Pad 數據采集片）和電腦操作臺組成。

1.2 方法

根據術前評估，真空墊固定選用的合適手術體位，將數據采集片粘貼于病灶鄰近部位皮膚和腰背部。先行胸部CT 增強掃描，傳輸圖像數據至TPS 系統，勾畫靶區，完善術前計劃，以確定125I 粒子的數量和空間分布。

四維電磁導航系統從CT 掃描中獲取圖像數據，組合電磁發生器與電磁跟蹤適配器，從而實時顯示區域定位信息。四維電磁導航系統能顯示靶點、進針點及進針軌跡，并實時顯示穿刺針針尖的解剖位置，操作者能根據虛擬實時影像選擇最佳路徑穿刺靶點（圖1）。

粒子植入完成后即刻進行CT 掃描，將圖像傳入TPS 系統進行術后質量驗證，同時記錄CT 四維電磁導航引導組及常規CT 引導組的穿刺針調整次數、操作時間、穿刺過程中總輻射劑量。操作時間的計算從穿刺開始至粒子植入結束，將術后質量驗證所需補充植入粒子的操作時間也計入手術操作時間內。輻射劑量長度乘積（Dose-length product，DLP）反應了操作者、患者所接受的輻射劑量。TPS 系統術后質量驗證得出等劑量曲線及腫瘤匹配周緣劑量（Dose-volume histogram，DVH），包括的劑量學參數為90%靶體積最小吸收劑量 （D90）、最小周邊劑量（Matched peripheral dose，MPD） 及100%、150%、200%處方劑量覆蓋的靶區體積占靶區總體積的百分比（分別為V100、V150、V200）。

表1 一般資料（例）

圖1 CT 四維電磁導航引導穿刺針穿刺。綠色十字光標為針尖位置；黃色直線為沿著穿刺針方向的路徑；紅色圓圈為靶點位置。Figure 1.CT electromagnetic navigation system-guided 125I seed implantation.Green cross cursor：needle tip position.Yellow straight line：path along the puncture needle; Red circle：the target.

術后觀察患者有無出血、氣胸等并發癥發生。術后患者平臥休息，并常規予以抗感染、止血、止咳、鎮靜鎮痛等對癥治療。

1.3 統計學分析

采用SPSS 19.0 軟件進行統計學分析，計量資料（符合正態分布）比較采用t 檢驗，計數資料比較采用Fisher 檢驗，以P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 125I 放射性粒子植入情況

26 例患者均順利完成125I 放射性粒子植入，平均植入粒子35 顆。其中，CT 四維電磁導航引導組平均植入粒子33 顆（17～45 顆），常規CT 引導組平均植入粒子40 顆（20～56 顆）。

2.2 劑量學驗證

CT 四維電磁導航引導組術前計劃和術后驗證D90分別為 （151.51±6.38）Gy、（146.62±7.32）Gy （P＝0.057）；MPD 分別為（83.12±6.79）Gy、（86.37±11.60）Gy（P ＝0.264）；V100分別為 （95.45±1.52）%、（89.83±2.78）%（P ＜0.001）；V150分別為 （60.33±14.32）%、（59.47±7.67）% （P ＝0.678）；V200分別為 （31.04±11.34）%、（36.32±6.61）%（P＝0.122）。

常規CT 引導組術前計劃和術后驗證D90分別為（152.30±6.79） Gy、（148.27±5.83） Gy（P＝0.066）；MPD 分別為（84.67±5.76） Gy、（87.33±6.33） Gy（P＝0.187）；V100分別為 （93.47±2.37）%、（87.85±4.35）%（P ＜0.001）；V150分別為 （63.45±6.39）%、（64.97±8.75）%（P ＝0.577）；V200分別為 （35.11±7.22）%、（40.42±7.38）%（P＝0.240）。

兩組術后質量驗證結果與術前計劃一致性好。

2.3 穿刺數據比較

CT 四維電磁導航引導組操作時間為 （53.3±11.4） min（33.0～67.0 min），穿刺針調整次數為0～2次，平均（0.5±0.13）次，穿刺過程中總DLP 為137～298 mGycm，平均（206.4±11.19）mGycm。常規CT 引導組手術操作時間為（66.0±12.7）min（43.0～78.0 min），穿刺針調整次數為1～3 次，平均（2.08±0.11）次，穿刺過程中總DLP 為260.5～417.5 mGycm，平均（299.9±8.402）mGycm。兩組手術操作數據間差異均有統計學意義（P＜0.01）（表2）。

表2 穿刺數據比較

2.4 并發癥

CT 四維電磁導航引導組中，3 例患者術后出現痰中帶血，3 例患者術后出現少量氣胸；常規CT 引導組中，3 例患者術后出現氣胸癥狀。所有患者均未出現脊髓損傷、胸腔或縱隔大量出血、粒子移位等并發癥。所有氣胸患者給予胸腔穿刺閉式引流并對癥處理，癥狀緩解3 d 后拔除引流管。

3 討論

肺癌是全球范圍內最常見和最主要的致死癌癥之一[9-10]，CT 引導125I 放射性粒子植入治療具有局部高劑量、周圍組織低劑量、手術創傷小、手術時間短的特點。大量研究表明其在治療無法手術切除或復發的肺惡性腫瘤中取得了較好的效果[1-3]。在控制局部腫瘤、緩解癌性疼痛、改善病患生活質量、延長患者生存時間等方面有著積極的作用[7]。

目前，放射性粒子植入操作在CT 或B 超的引導下進行，依靠操作者經驗，缺乏實時即刻的穿刺路徑引導?；颊叩暮粑\動會造成穿刺路徑的改變，需要重新定位調整。常規CT 引導采用步進式穿刺法，穿刺針調整次數相對更多，CT 掃描次數和操作中的輻射劑量也相對增加。肺門的解剖結構具有一定的復雜性，毗鄰心臟、大血管、氣管和縱隔等。肺門旁病灶穿刺距離長，穿刺難度大，更容易受呼吸運動等因素的影響，導致放射性粒子分布與術前計劃產生偏差，無法保證劑量要求[11]，容易出現大量出血、縱隔氣腫和粒子移位等嚴重并發癥。越來越多的輔助技術被應用在放射性粒子治療的操作中[12-13]，如何更好的進行粒子排布、提高粒子植入的精準性、減少手術并發癥是臨床實際工作中急需解決的難題。

四維電磁導航技術相當于為穿刺針安裝了定位系統，同時還能模擬人肺呼吸的狀態，使穿刺針始終保持在正確的穿刺路徑中，迅速而準確地進行粒子的植入。CT 四維電磁導航引導125I 放射性粒子植入治療的實現依賴于呼吸門控技術的臨床應用[14-15]。呼吸門控技術在CT 成像的過程中加入了時間因素，用來消除或降低呼吸運動對組織器官掃描和介入穿刺的影響。通過3D 多平面重建和實時反饋，CT 四維電磁導航引導可以前瞻性設計穿刺路徑，提供實時的穿刺影像，動態反饋介入穿刺進程[16]，提高CT引導下穿刺靶點的精確度。操作者還可以在3D 模式下觀察針的軌跡，明確靶點和周圍結構的關系，引導醫生避開重要臟器，降低并發癥發生，尤其對穿刺復雜解剖部位特別有效，提高了臨床療效和診斷準確性。與傳統徒手方法相比，CT 四維電磁導航引導更準確地靶向了腫瘤，更多地被運用到胸腹部穿刺的介入操作中，縮短了操作時間，減少了醫生與患者所受的輻射劑量，使治療環境更加安全[17-19]。本研究中CT四維電磁導航引導組的手術操作時間、穿刺針調整次數、穿刺過程中總DLP 都明顯低于常規CT 引導組，提高了患者的耐受度，減少了手術輻射劑量，而且操作中及術后均無嚴重并發癥。

CT 四維電磁導航引導還能夠通過術中圖像重建，觀察放射性粒子在植入操作中的動態分布情況，更好的完成術前計劃。本研究中根據患者粒子植入治療前后的計量學分析發現，CT 四維電磁導航和常規CT 引導下的治療操作前后的劑量分布一致性較好。常規CT 引導組術后平均V100、V150、V200分別為（87.85±4.35）%、（64.97±8.75）%、（40.42±7.38）%；CT四維電磁導航引導組術后V100為（89.83±2.78）%，較常規CT 引導組高，V150和V200則分別為 （59.47±7.67）%、（36.32±6.61）%，較常規CT 引導組降低。間接表明使用CT 四維電磁導航引導粒子植入能很好地完成術前的規劃。

在CT 四維電磁導航引導下125I 放射性粒子植入治療肺門旁非小細胞肺癌的具體操作中，仍需注意一些問題：①術前增強CT 掃描后即刻進行TPS系統術前計劃，減少治療區域與操作時的位置偏差；②穿刺路徑應避開縱隔、大血管及其他重要器官，以減少氣胸和出血等并發癥的發生；③穿刺進針路線應盡可能平行進針，以確保靶區術前規劃的治療劑量；④由于肺門旁腫瘤病灶容易被鄰近血管或氣管、支氣管阻擋，平行進針具有一定難度，需等平行進針粒子植入完成后，根據即刻術后驗證是否存在植入冷區，再重新選擇合適的進針路徑布針，再次植入粒子，粒子排布盡可能參照預計劃；⑤操作過程中需要注意將v-Pad 數據采集片與皮膚固定,避免因v-Pad數據采集片移位改變定位標記，導致傳輸錯誤圖像；⑥患者體位改變時，需重新進行v-Pad 掃描，掃描范圍必須包括全部v-Pad 數據采集片。

綜上所述，CT 四維電磁導航引導125I 放射性粒子植入治療肺門旁非小細胞肺癌具有較好的臨床效益，能有效縮短手術時間，減少輻射劑量，且粒子植入的劑量可精確控制。本研究是回顧性研究，且病例樣本數較小，仍需在后續研究中擴大樣本量進一步分析，觀察其療效及安全性。