模擬惡性梗阻性黃疸患者梗阻段膽管弧度的125I粒子條長度和活性對病變末端及中心區域劑量的影響

賈鵬飛，趙輝

南通大學附屬醫院介入放射科，江蘇南通226001

對于無法手術的惡性梗阻性黃疸，經皮經肝膽管引流及放置自膨式金屬支架是目前被廣泛認可和接受的治療方法，但腫瘤生長或膽管內皮細胞增生會引起支架閉塞或狹窄，導致支架通暢時間相對較短[1-3]。目前解決該問題的主要方法包括外放療、腔內銥-192近距離放療、膽管支架聯合125I粒子條、膽管粒子支架和膽管內射頻消融[4]。其中膽管支架聯合125I粒子條技術不僅能夠有效解除膽管梗阻，還可以延長支架的通暢時間[5-6]，從而改善患者的全身狀況，提高其生活質量并延長生存時間[7]。本研究收集了2018年8月—2020年8月在南通大學附屬醫院接受膽管支架聯合125I粒子條治療的惡性梗阻性黃疸患者的影像資料，通過構建模擬梗阻段膽管弧度125I粒子條的模型，利用三維治療計劃系統評估粒子條長度、粒子活度對病變末端及中心區域劑量的影響。

1 材料與方法

1.1 臨床資料 收集在南通大學附屬醫院接受膽管支架聯合125I粒子條治療的惡性梗阻性黃疸患者18例，男8例，女10例；年齡48～87歲，平均68.6歲；植入粒子數12～20顆，平均14顆。患者均選用直徑8 mm的膽管支架，其中11例選用60 mm長度的膽管支架，7例選用80 mm長度的膽管支架。

注：a為病變段位于粒子條的向心側；b為病變段位于粒子條的離心側。

1.3 模擬梗阻段膽管弧度下不同長度及活度125I粒子條劑量的數據采集 以向心側病變末端、向心側病變中心、離心側病變末端、離心側病變中心作為數據采集點，采集點均距離粒子條8 mm(見圖2)。將模型的粒子活度設置為0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0 mCi，記錄各模型各粒子活度下4個數據采集點的累積劑量。

注：1為向心側病變末端，2為向心側病變中心，3為離心側病變末端，4為離心側病變中心。

2 結果

2.1 不同粒子活度在五種模型病變末端的累積劑量比較 在同一模型中，不同粒子活度間比較，在向心側及離心側病變末端的累積劑量均隨粒子活度增加而增加。在同一粒子活度下，不同模型間比較，模型5病變末端向心側、離心側的累積劑量均大于其他四種模型。在同一粒子活度及同一模型下，病變末端離心側的累積劑量均大于向心側的累積劑量。見表1。

2.2 不同粒子活度在五種模型病變中心的累積劑量比較 在同一模型中，不同粒子活度間比較，發現在向心側及離心側，病變中心的累積劑量隨粒子活度增加而增加。在同一粒子活度下，不同模型間比較，模型5病變中心向心側、離心側的累積劑量均大于其他四種模型。在同一粒子活度及同一模型下，病變中心離心側的累積劑量均小于向心側的累積劑量。見表2。

表1 不同粒子活度在五種模型病變末端的累積劑量(Gy)

表2 不同粒子活度在五種模型病變中心的累積劑量(Gy)

2.3 不同粒子活度在五種模型下的累積劑量差異度比較 對于向心側，模型1、2、3、4、5在不同粒子活度下的累積劑量差異度最大分別為74.94%、40.92%、26.74%、20.82%、17.90%，累積劑量的差異度隨粒子條長度的增加而減小。對于離心側，模型1、2、3、4、5的最大差異度分別為5.20%、-11.38%、-16.71%、-19.34%、-20.68%，累積劑量的差異度隨粒子條長度的增加而增大。見表3。

表3 不同粒子活度在五種模型下的累積劑量差異度(%)

3 討論

大量研究證實，對于無法手術的惡性梗阻性黃疸，經皮經肝膽管引流及放置自膨式金屬支架是有效的治療方法[11-15]。125I粒子條可持續殺滅腫瘤組織及抑制膽管內皮細胞增生，因此膽管支架聯合125I粒子條技術不僅可以解除膽管梗阻，還能夠延長支架的通暢時間。在選擇金屬支架的規格和型號時，一般要求支架兩端均需超過梗阻段至少1 cm。因為粒子條長度對病變末端劑量的影響尚不明確，所以在制備粒子條時，一般靠經驗或遵循經驗公式來確定粒子條長度。本研究的模擬膽管病變模型以18例患者的平均值作為標準，將病變長度和弧度分別定義為45 mm、85°，模擬支架直徑采用常用的8 mm膽管支架，利用三維治療計劃系統評估粒子條長度、粒子活度對病變末端及中心劑量的影響。

焦德超等[16]研究發現，在單根粒子條距離中心旁開1 cm處，粒子活度為0.3、0.5、0.7、0.9 mCi時的累積劑量分別為30.5、50.6、70.6、90.6 Gy。本研究結果顯示，粒子條向心側和離心側的累積劑量均與粒子活度有關，隨粒子活度的增加而增加，與文獻報道結果相似。

YAO等[17]研究了體外膽管粒子支架的劑量分布情況，分別在4、6、8 cm長度的膽管支架周圍焊接四排粒子鞘，且均勻分布，粒子活度分別設置為0.4、0.5、0.6、0.7、0.8 mCi。結果顯示，在距離支架表面1 mm處，0.4 mCi的125I粒子在4、6、8 cm長度的支架上產生的累積劑量分別為79、93、97 Gy，0.5 mCi的累積劑量分別為99、117、122 Gy，0.6 mCi的累積劑量分別為119、140、146 Gy，0.7 mCi的累積劑量分別為139、163、170 Gy，0.8 mCi的累積劑量分別為158、187、195 Gy。而粒子條長度對病變中心的劑量影響較為微弱，在距離粒子條8 mm處，當粒子活度為1.0 mCi時，隨粒子條長度的變化，向心側的累積劑量差異不超過9.02 Gy、離心側的累積劑量差異不超過4.91 Gy。王耀明等[18]研究了由10顆及20顆活度為1.0 mCi的125I粒子組成的粒子條劑量分布，結果顯示，距離粒子條中心點垂直距離0.5 cm的4周累積劑量分別為78.6、80.8 Gy，距離1 cm的4周累積劑量分別為32.8、37.1 Gy。本研究結果顯示，在病變末端，在同一粒子活度下，模型5向心側、離心側的累積劑量均大于其他四種模型，說明累積劑量隨粒子條長度的增加而增加。

郝亮等[19]研究了模擬膽管內不同弧度125I粒子鏈的劑量學分布情況，發現當粒子條弧度為90°時，中心點處向心側和離心側的累積劑量分別為80 Gy、80 Gy；端點處向心側和離心側的累積劑量分別為32 Gy、75 Gy。本研究結果顯示，在病變中心處，向心側的累積劑量均大于離心側的累積劑量；而在病變末端，離心側的累積劑量均大于向心側，可能是由于粒子條的彎曲后劑量分布不均勻所致。

在粒子條向心側，差異度會隨著粒子條長度的增加而減小，當在病變末端多加3顆時，差異度降至20.72%，當加至4顆時，差異度降至17.80%，與3顆相比差異度有較小幅度的下降，并不能有效提高病變末端的累積劑量。在病變末端多加粒子雖可以降低累積劑量的差異度，使劑量分布得到一定程度的改善，但同時隨著放射性粒子數目的增加，必然會導致照射范圍的擴大，是否會增加不良反應的發生還有待進一步研究。在粒子條的離心側，當粒子條長度和病變長度相等時，差異度最低，延長粒子條長度反而會增大差異度，因此支架和粒子條在此種位置關系時，不多加粒子才能獲得較好的劑量分布，但臨床療效及副作用能否改善，有待進一步研究。目前臨床上，常在病變末端多加2顆粒子，而當在病變末端多加2顆時，在粒子條向心側病變末端和病變中心段的劑量差異度最大為26.74%，而在粒子條離心側最大差異度為-16.71%。

綜上所述，基于長度45 mm、弧度85°的膽管病變模型，當膽管支架位于粒子條的向心側，在病變末端多加粒子，可降低病變末端和中心的累積劑量差異；當膽管支架位于粒子條的離心側，病變長度與粒子條長度相等時，差異最低。