放射性粒子在肺部肿瘤中的应用-许飞

放射性粒子在肺部肿瘤中的应用,南昌大学第一附属医院呼吸内科许 飞,放疗地位,世界卫生组织报告指出，有45的恶性肿瘤可以治愈，手术的贡献是22，放射治疗的贡献是18，化疗是5。 据统计，大约70的肿瘤患者在治疗过程中接受放射治疗，部分肿瘤通过放疗可以治愈。,适合放疗的肿瘤,1.头颈部肿瘤：鼻咽癌、舌癌、其他口腔癌、鼻腔恶性肿瘤、筛窦癌、上颌窦恶性肿瘤、扁桃体癌、喉癌、涎腺恶性肿瘤、外耳及中耳癌、眼部肿瘤、甲状腺癌。2.胸部肿瘤：肺癌（小细胞肺癌、非小细胞肺癌）、肺转移瘤、纵隔肿瘤、胸壁和胸膜肿瘤、食管癌、贲门癌、乳腺癌。3.腹部恶性肿瘤：胃癌、结肠癌、直肠癌、胰腺癌、肝癌、胆道癌。4.泌尿系统肿瘤：肾癌、膀胱癌、前列腺癌、睾丸恶性肿瘤、阴茎癌。5.女性生殖系统肿瘤：宫颈癌、子宫内膜癌、卵巢恶性肿瘤、恶性滋养细胞肿瘤、外阴及阴道癌。6.中枢神经系统肿瘤：胶质瘤、髓母细胞瘤、生殖细胞瘤、恶性淋巴瘤、脑深部肿瘤或主要功能区肿瘤、脑转移瘤。7.造血系统恶性肿瘤：霍奇金淋巴瘤、非霍奇金淋巴瘤、浆细胞瘤、蕈样霉菌病、多发性骨髓瘤、白血病。8.软组织肿瘤：软组织肉瘤。9.原发性骨恶性肿瘤：骨肉瘤、尤文氏瘤、骨巨细胞瘤、骨淋巴瘤、脊索瘤、骨纤维肉瘤、脊椎血管瘤、郎格罕氏组织细胞增生症。10.皮肤癌：基底细胞癌、恶性黑色素瘤。11.转移瘤的治疗：骨转移、脑转移、肝转移、肺转移及淋巴结转移瘤。12.部分良性肿瘤或非肿瘤性疾病：瘢痕疙瘩、肝及骨血管瘤、颅内动静脉畸形等,放疗分类,放疗分类:一、外照射，二、近距离治疗。外照射： 常规放疗； 精确放疗：SBRT：IA期患者的5年生存率为 76%， IB期患者的5年生存率达64%， 中位生存期48个月，与手术治疗相当 当剂量为105Gy， 95%的局部控制率 伽马刀，陀螺刀；近距离治疗：后装治疗、放射性粒子。放射性粒子:近距离治疗+精确放疗。,放射性粒子组织问近距离治疗肿瘤有100多年的历史,1901年法国科学家居里夫人发现镭 ，1914年法国巴黎镭生物学实验室的Pasteau和Degrais医生首次报道使用镭管经尿道插入治疗前列腺癌，开创了组织间近距离治疗的先河，早期治疗前列腺癌主要使用的放射性核素有226Ra、222Rn和192Ir等， 1975年日本研制生产出198Au粒子，但尿道并发症发生率高，防护颇难处理。1986年美国Theragenies Corporation公司制造出植入粒子125I及103Pd同年获FDA认证并用于治疗实体瘤，在欧美国家对前列腺癌的治疗已取代了前列腺癌根治术和睾丸切除术，使前列腺癌的5年生存率接近100%。在美国西亚图医院每年用此方法治疗400多例。目前美国已有250余家医院使用此疗法。2001年我们自行研制的碘-125粒子并进入临床使用，使放射性粒子治疗得以全面迅速在我国发展 ，2008年6月国内部分专家对放射性粒子治疗现状做了总结，并编写了中国08版粒子治疗指南 。,临床应用的放射性粒子种类,125I（碘）:半衰期为60天，光子能量为27KeV。其最大优势是不需要特殊防护。但是由于其能量低，穿透距离较短，组织内半价层为17cm，临床治疗时非常需要精确的植入粒子，确保剂量分布均匀。同时由于其初始剂量率较低，大约为810cGyh。因此，对于分化较快的肿瘤，其疗效需要进一步探讨。103Pd（钯）:半衰期为l7天，光子能量为21KeV，初始剂量率为20cGyh。临床应用时易于防护和剂量局限。但剂量衰减过快。研究证明，对肿瘤倍增时间小于10天者，103Pd粒子较 I-125粒子更具有优势。169Y(镱) :初始剂量率为125cGyh，光子能量为93Kev。与103Pd粒子和I-125粒子相比，169Y源剂量分布更均匀，周围组织剂量受量更少。但是，不利因素为在300KeV处有一个小的光子峰，这一点明显的影响了临床辐射防护的要求。192Ir（铱）:半衰期为72天,平均能量为400Kev。主要用于前列腺癌短暂插植治疗，高剂量率,需要分次进行。粒子链:单个粒子源植入时的偏差和患者体位的变化,均可以导致粒子在体内位置发生变化。粒子链可以大大的减少因粒子移动而造成的误差。设计的关键是连接粒子之间的可吸收材料。,放射性粒子治疗原理,1.直接作用：射线造成DNA分子链的单双链断裂，使肿瘤细胞失去繁殖能力。2.间接作用：射线对体内水分子的电离，产生自由基。自由基与生物大分子相互作用，夺取氧，引起组织细胞的损伤。,永久粒子种植治疗的优势,1. 三维适形；2. 持续作用：不断杀伤肿瘤细胞，不受肿瘤细胞繁殖周期影响，累计剂量不低于外放射，从而达到更为彻底的疗效；3. 微创：经CT或内镜引导进行粒子植入，创伤小、痛苦少，并发症少。操作简单，适用于体质差患者；4. 化疗互补效应：可同步化疗效果提高疗效；5. 易防护，无污染；6. 不参与机体代谢，对正常组织的损伤小。,肺癌干细胞学说自我更新，多分化潜能，高增殖活性，多重耐药（休眠）,蜂王：干细胞,碘125粒子物理特性,粒子长4.5mm，直径0.8 mm，内为吸附125I的银棒，外壳为0.05 mm厚的钛金属1/2: 59.6 平均光子能量:28kev穿透距离1.7CM半价层:0.025 mm铅活度：0.50.75MBq发射低能射线和特征性X射线。,适应症选择,无法手术或不愿、不宜手术的原发肿瘤；肿瘤手术不净，术中植入；不宜手术的转移性肿瘤；转移瘤或原发肿瘤引起的疼痛；外放疗效果不佳或失败的病历；外放疗或化疗剂量不足，作为局部剂量补充。,禁忌症,出凝血障碍；脏器功能严重衰竭；精神障碍。,粒子植入方式,经支气管镜植入CT或彩超引导经皮穿刺3D打印模板引导经皮穿刺,1、适应症：肿瘤组织侵及大气道腔内、管壁2、专用设备：粒子植入用软枪/cook针/王氏针3、植入部位：气道腔内、管壁、管壁外4、特点：粒子在组织中有效距离约1.7cm，能治疗 到气道周围病灶。与其他介入治疗手段比较， 局部病灶治疗效果较彻底且持续时间较长。,经支气管镜植入放射性粒子,粒子植入用软枪,经支气管镜放射性粒子置入,经支气管镜植入粒子的注意点1、术前最好增强CT及病灶局部CT薄层扫描，以便更详 细了解管壁及管壁外病灶、组织结构。2、需要植入到管壁外时，最好植入前行气道内超声检 查。3、为提高疗效，尽可能联合经皮穿刺植入粒子或其他气 道介入诊疗手段4、应做好必要的放射线防护措施,经支气管镜植入粒子与其他微创介入治疗手段联合,1、与经皮肿瘤物理微创消融手段联合，做为射频、微波 消融、氩氦刀等的补充 ，以上方法对大气道周围及 大气道壁、腔内病灶效果差。 2、与其他气道介入手段联合（支架置入，腔内激光、冷 冻、微波、电灼等），这些手段对腔内病灶效果较 好，但不宜治疗管壁及其周围病灶，联合粒子植入能 提高对管壁及周围病灶的治疗效果，减慢管腔再狭 窄。,经支气管镜植入放射性粒子治疗肺癌,经支气管镜植入与经皮植入粒子联合 两种方法互为补充，能最大限度治疗中央型肺癌。粒子植入与外放疗、化疗联合 能提高大气道部位病灶的治疗效果。,经支气管镜植入放射性粒子治疗效果,治疗效果 能持续照射且局部照射剂量不受限，从而保证了治疗效果；与后装治疗比较，避免了短时间大剂量照射从而降低了大咯血的可能性。疗效影响因素 粒子分布是否合理 是否联合其他治疗手段,经支气管镜植入放射性粒子的并发症,1、粒子脱落咳出：与组织坏死、植入位置浅等有关， 粒子植入后应交待病人及家属相应的处理方案。2、粒子迁移：是指粒子脱离靶体、迁移到身体其他部 位，少见。3、出血：穿刺中可有少量出血。,CT引导经皮穿刺穿刺植入,术前准备,粒子治疗计划系统：根据影像学(CT或超声)评估肿瘤体积；决定源的总活度、治疗剂量；决定粒子在肿瘤内的空间分布（三维适形）。手术导行和固定系统：目前粒子手术导引系统比较理想的应用包括颅内肿瘤和前列腺癌的治疗，而其他系统肿瘤目前尚缺乏实用的引导系统。,勾画靶区，制定治疗计划,TPS计划系统,适应症、禁忌症和目的,适应症：（1）非小细胞肺癌：非手术适应证患者；直径7cm。（2）小细胞肺癌：对放化疗不明敏感的小细胞肺癌或放化疗后复发的可试用。（3）肺转移癌：单侧肺病灶数目3个；如为双侧病灶，每侧病灶数目3个，且应分次治疗。同时遵循国内肿瘤临床治疗指南和美国NCCN指南进行综合治疗。禁忌证：有明显重要器官功能不全者；估计生存期不超过半年者；有广泛远处转移；肿瘤处于溃疡恶化期；空腔脏器慎用，淋巴引流区不做预防性植入；目的：恢复和保持气道、大血管、食道的开放，减少肿瘤负荷，控制肿瘤的进展，,粒子剂量和治疗原则,粒子活度：125I粒子0.50.7mCi推荐粒子剂量：（1）单纯粒子治疗（匹配周边剂量 MPD)：90Gy110Gy； （Memorial Sloan-Kettering Caner Cener经验公式粒子数=(长+宽+厚/3)5每棵粒子活度 ，增加20-30%。）（2）联合外照射酌情减量。治疗原则： （1） CT扫描探测肿瘤大小，确定进针方向。（2） CT引导下插植粒子植入导针，间距0.5cm1.5cm，靶区边界以影像学肿瘤边界外放0.5cm1cm。粒子植入导针一次性插植完成。可以使用模板，确保粒子治疗精度。（3） 粒子植入后即刻验证。（4） 必要时补充外照射。（5） 根据肿瘤分期决定是否联合化疗。,CT导向粒子植入,1、肺部肿块选择最近点进针，减少肺组织损伤；肝脏肿瘤经过正常肝组织进针，避免出血和种植。2、肺部肿块植入后，患者卧床休息，术后即将穿刺点处于最低位置，可以有效避免气胸。3、穿刺路径避免大血管、肺大泡等。4、患者定位时不要求患者闭气，运用随机呼吸的原理定位。,125I粒子,粒子植入过程：,文献报道,病例1：未接受过化疗的81岁鳞癌患者,Li J, Yu M, Xiao Y, et al. Mol Clin Oncol. 2013 Nov;1(6):1019-1024. Epub 2013 Aug 23.,(A) 治疗前：右上肺癌伴严重肺气肿；(B) 手术完成：病灶内高密度的碘125显示；(C) 术后3个月：病灶显著缩小及部分空洞形成,病例2：未接受过化疗的65岁右上叶肺腺癌患者,(A) 治疗前：右上肺肿块伴偏心性空洞；(B) 治疗6个月后：肿块显著缩小，空洞增大；(C) 治疗后12个月：肿块几乎消失，空洞大小与6个月时相似,Li J, Yu M, Xiao Y, et al. Mol Clin Oncol. 2013 Nov;1(6):1019-1024. Epub 2013 Aug 23.,Li J, Yu M, Xiao Y, et al. Mol Clin Oncol. 2013 Nov;1(6):1019-1024. Epub 2013 Aug 23.,小细胞肺癌放射性粒子植入治疗回顾性分析,27例化疗失败或不能耐受化放疗小细胞患者行碘125粒子植入,病例介绍,病例1-女性，50岁，肺腺癌,粒子植入后,1个月后,3个月后,8个月后,病例2：食道鳞癌放疗+6次化疗后未缓解,125I粒子植入术后,2个月后（2月前同时行食道支架）,病例3：男，73岁，右肺鳞癌,1个月后，肺不张,3个月后，肿块缩小，肺复张,6个月后,病例4：男性，61岁，左肺门软组织影，经电子支气管镜活检，病理诊断：低分化癌,粒子植入,1月后复查,4个月后复查,病例5：男性，65岁，左肺小细胞癌,1月后复查,4个月后复查,1年半后,2年10个月,病例6：男性，41岁，小细胞癌侵犯纵膈,CT引导下穿刺,粒子植入术后,2个月后,8个月后,1年2个月后,病例7：食道癌术后转移,2个月后,病例8：,1个月后,半年后,病例9，肺鳞癌，气管狭窄,气管支架植入+放射性粒子植入3个月后,10个月后,病例10，肺鳞癌,1年后,2年半,3D打印模板引导植入,并发症,麻醉意外；血气胸；咯血；放射性肺炎；周围脏器损伤；粒子迁移；放射性胸痛或皮炎。,植入术中并发症应急处理,1、穿刺引起明显气胸(大于30%以上）时，要安置闭式引流，可以用中央静脉管代替；等待肺组织复张后保留引流管再植。2、粒子异位或移位时，注意观察粒子的走向；一般不需和无法特殊处理。3、合并肺部出血，支气管大咯血时，注意出血引起窒息等并发症。4、出血明显时，运用止血敏、输血等对症处理；大出血难以控制时可以急诊介入或外科手术干预。,术后防护,1、距离和时间防护。2、注意医务人员、患者家属及幼儿的防护。3、患者粒子植入侧远离医务人员。4、注意粒子植入数量的控制，多种微创治疗结合。5、患者相对隔离。6、合理使用防护产品。,术后随访,1、定期进行CT及CT增强扫描复查。2、有条件的运用PET复查。3、常规进行术后一周内影像检查验证。4、必要时进行粒子补植，补植时间一般在术后1周左右进行。5、粒子治疗有效影像表现为：粒子聚集、代谢降低。,注意事项,（1）立体全面覆盖，最短路径原则，快速术中决策；（2）根据放疗敏感程度决定剂量；（3）术后验证，必要时补种，可分期进行；（4）考虑患者年龄，PS评分，麻醉和手术耐受性；（5）卫生厅，环保厅的资质审批。,1.碘125 粒子植入治疗肺癌具有缓解率高，微创，简单易行的优点，但也要需要熟练的胸部穿刺技术，并注意相应并发症；2.可作为早期或局部晚期不能手术肺癌患者的选择之一，可结合气管，食管，上腔静脉支架用于缓解肿瘤压迫症状；3.内科治疗的有力补充。,总 结,Thank you,