超声引导放射性粒子植入治疗恶性肿瘤临床规范建立与技术应用推广

项目负责人：肿瘤治疗中心王俊杰教授、主任医师

合作科室：超声诊断科、普外科、泌尿外科

参加人员：冉维强、修典荣、黄毅、王俊杰、田素青

应用放射性粒子治疗肿瘤的历史已百余年。上世纪80年代，影像学引导技术、计算机三维治疗计划系统和模板定位技术的出现，使放射性粒子治疗焕发了青春，在颅内肿瘤、头颈部肿瘤、胰腺癌、前列腺癌和盆腔复发肿瘤的治疗中显示了很好的前景；2001年我国自主研制成功具有独立知识产权的碘-125粒子，由北京大学第三医院完成了全国首项经直肠超声引导计算机辅助放射性粒子治疗前列腺癌的操作，开启了我国放射性粒子治疗的先河。本研究目的建立超声引导放射性粒子植入治疗头颈部复发癌、无法手术切除胰腺癌和前列腺癌的技术流程和规范，探讨粒子植入治疗疗效和安全性，同时进行技术普及应和推广。

一、放射性粒子植入治疗的技术特点

1、放射性碘-125粒子

目前临床常用的放射性粒子为125I密封颗粒籽源，包壳为镍-钛合金。颗粒密封籽源直径和长度分别为0.45～0.8mm，半衰期为60.2天，光子能量为27～28KeV，组织间半价层为2cm，铅半价层为0.025cm，80%在1cm组织内被吸收。

2、计算机治疗计划系统与质量评估系统

由于放射性核素释放的射线在较短距离内迅速衰减，所以，放射性粒子源活度、肿瘤靶体积内空间分布和剂量分布十分关键。治疗计划系统引入保证了放射性粒子在靶体积内三维空间分布剂量学研究，确保肿瘤靶区接受所需要照射剂量，避免出现剂量学的热点和剂量学的冷点，同时肿瘤周围正常组织器官的受量也能得到评估，肿瘤靶体积和周围危险器官均可实现剂量学评估，大大提高了放射性粒子治疗的精度、疗效，降低并发症发生。

二、图像引导技术引入和应用

影响引导技术是近代肿瘤微创治疗、放射治疗的最大进步，通过影像技术引导确保了治疗精度大大提高，减少了副反应发生，是肿瘤治疗技术领域的一场革命。2001年我们开展了经直肠超声引导放射性粒子治疗前列腺癌、2002年开展了放射性粒子植入治疗头颈部淋巴结转移癌、2003年开展了术中超声引导治疗无法手术切除胰腺癌。 逐步建立头颈部淋巴结转移癌、胰腺癌和前列腺癌等临床应用规范和标准。

超声引导技术主要应用于术中胰腺癌治疗、前列腺癌，经皮穿刺治疗主要应用于全身浅表淋巴结转移癌的治疗，肿瘤直径小于3cm为好。相比较而言，超声引导技术便捷、快速和适时的特点，缺点是精度稍差和只能二维空间成像，治疗精度有待提高。

三、临床研究内容和技术方案

1.超声引导放射性粒子治疗复发头颈部肿瘤

头颈部肿瘤治疗主要是手术，不能手术者可性行外照射。头颈部由于集中了人体许多重要器官，因此，进行手术切除时往往切缘受到限制。而且手术时往往由于肿瘤局部较晚期，彻底根除的可能大大降低。头颈部癌治疗失败的主要原因仍然是局部复发。

复发头颈部癌治疗是临床面临非常棘手的难题，再手术机会大大减少，再程外照射因正常组织耐受性差而受到限制。2002年始与超声诊断科专家合作逐步建立临床操作规范和标准，完善技术流程。经皮穿刺超声引导具有实时、方便和快捷的特点。局部麻醉即可，粒子针平行排列，间隔1cm，包括靶区外0.5～1.0cm，粒子植入间隔1cm。粒子活度0.6～0.8mCy，中位处方剂量130Gy。利用超声引导技术指导放射性碘-125粒子植入治疗复发头颈部肿瘤，中位局部控制时间16个月，中位生存时间为13个月，没有严重的神经、血管和皮肤损伤。对于那些无法再次手术、无法再次放射治疗的患者不失为一种很好的补救治疗措施，部分患者长期生存。目前关于超声引导放射性碘-125粒子治疗头颈部复发肿瘤国内外均没有研究报道。

2、术中超声引导放射性碘-125粒子治疗局部晚期无法手术切除胰腺癌

2003年北京大学第三医院课题组摸索和尝试术中超声技术，发现具有端扫功能直肠探头具有很好指导放射性粒子针植入功能，尤其特殊的凹槽结构，确保粒子针与超声紧密接触，进针方向可以得到很好控制。同时利用多普勒功能，可探查肿瘤靶区和靶区周围血管、胰管分布情况和肿瘤的关系。放射治疗科医师与外科、超声科专家通力合作逐步建立了术中超声引导治疗局部晚期或无法手术切除胰腺癌治疗的尝试。

实践证明放射性碘-125粒子植入治疗具有很好的姑息止疼作用，并延长无法手术患者到中位生存时间。本课题组28例无法手术切除患者局部控制率78.6%，姑息止疼有效率87.5%，对于失去手术机会局部晚期胰腺癌患者，放射性碘-125粒子是很好局部治疗方法。放射性粒子安全范围：0.4～0.6mCi，中位处方剂量120Gy。目前利用术中超声技术帮助指导放射性碘-125粒子植入治疗局部晚期胰腺癌国内外均没有研究报道，发表SCI论文1篇。

3、经直肠超声引导放射性粒子植入治疗前列腺癌

2001年10月我院泌尿外科、超声科和放射治疗科联合完成全国首例经直肠超声引导放射性粒子植入治疗前列腺癌。历时12年时间，建立和完善了术中计算机辅助放射性粒子植入治疗前列腺癌技术，大大提高了放射性粒子植入治疗的精度和疗效。粒子安全活度范围0.35-0.5mCi，剂量安全范围145Gy-106Gy。目前已经完成300多例前列腺癌患者治疗，处于国内领先地位和水平。

项目国内外动态、新颖性、创新性：

国外学者研究大都集中在前列腺癌放射性粒子的治疗。中国学者在引进、消化、吸收的基础上，完成了我国独立知识产权的放射性粒子、治疗计划系统及辅助设备的开发和研制，彰显了中国学者自主创新的能力。

创新性：在临床实践中，放射性粒子治疗在微创、图像引导高精度等方面的优势得到了淋漓尽致的展示，其在局部达到的高剂量是其他外照射技术无可比拟的，同时，通过图像引导技术，很好地解决了粒子在肿瘤靶区内的空间分布问题，克服了器官运动导致的误差，临床疗效令人瞩目。

该治疗手段彰显了多学科合作的特点，由外科医师、放疗医师、物理师、超声诊断医师和护士等组成的团队分工合作、各负其责，高速、高质量地完成手术治疗。

北京大学第三医院在粒子治疗方面目前处于国内领先位置。

社会效益：

｜ 1、属于高科技微创治疗，显示出强大治疗优势，延长的患者生存期，提高生存质量带来新的希望。

2、扩大了医院影响，促进了学科发展。

3、带动了国内一个核素生产、计划设计一个产业链。