放射性粒子植入治疗脊柱转移瘤的研究进展

雷明星 刘蜀彬 刘耀升

放射性粒子植入治疗脊柱转移瘤的研究进展

雷明星 刘蜀彬 刘耀升

脊椎肿瘤；化放疗；放射性同位素；临床方案；综述

脊柱是恶性肿瘤常见侵犯部位，根据不同文献报道，脊柱转移瘤发生率为 1 0%～1 5%，1 0%～2 0% 的脊柱转移瘤患者会发展成脊柱转移瘤脊髓压迫症[1-3]。脊柱转移瘤细胞产生的细胞因子打破溶骨与成骨平衡并促进肿瘤生长，形成骨质破坏恶性循环[4-6]。背部疼痛和神经功能障碍是脊柱转移瘤的主要临床表现。脊柱转移瘤是恶性肿瘤晚期，治疗以患者生活质量为中心，提倡多学科联合合作，主要包括外科开放性手术[7-9]，微创成形术，放化疗和系统性肿瘤内科治疗[1]。脊柱转移瘤的标准治疗存在争议。2 0 0 5 年，P a t c h e l l 等[10]前瞻性临床试验发现减压手术结合术后放疗治疗脊柱转移瘤的疗效优效于单纯放疗。2 0 1 0 年，R a d e s 等[11]运用匹配分析提出单纯放疗患者的生存和功能预后非劣效于手术结合放疗。最近，越来越多的文献报道提示，减压手术结合术后放疗优效于单纯放疗[12-13]。考虑到单纯放疗没有从根本上解除脊髓压迫，目前减压内固定术结合术后放疗是脊柱转移瘤的经典治疗方式[14]。经皮椎体成形术在缓解疼痛，维持脊柱稳定性方面卓有成效，主要适用于没有脊髓压迫或者压迫轻微的脊柱转移瘤患者。放射性粒子植入结合上述手段治疗脊柱转移瘤正逐渐兴起。

一、放射性粒子植入

放射性粒子肿瘤组织内植入属于放射治疗中的内放疗，是永久性植入组织间近距离适形放疗，也是一种精确放疗。运用计算机治疗计划系统 ( t r e a t m e n t p l a n n i n g s y s t e m，T P S ) 根据肿瘤大小和形态在术前设计植入方案。X 线或 C T 的引导下将放射性粒子根据术前方案植入对应肿瘤组织，使得肿瘤组织内部剂量能够均匀分布，而且所受辐射剂量足够大，周围正常组织不受辐射或所受辐射少，从而达到最大程度杀伤肿瘤细胞的同时，又能最大程度降低辐射对周围正常组织的损伤。1 9 0 9 年 P a s t e a u和 D e g r a i s 用导管将带外壳的镭置入前列腺尿道，完成第1 例近距离治疗前列腺癌；1 9 3 1 年，F o r s s e l l 提出“近距离治疗”术语；Q u i m b y 提出剂量表格计算方法，并由曼彻斯特 P a t e r s o n 和 P a r k e r 医生进一步完善。2 0 世纪 8 0 年代后期，粒子插植适应证扩大；图像分析技术新放射性核素及模板指导系统、治疗计划系统相继用于粒子植入。至今，放射性粒子植入治疗肿瘤已广泛运用于姑息性治疗肺癌、胰腺癌和头颈部肿瘤[15-17]。

125I 是临床治疗脊柱转移瘤的最常用放射性粒子。125I放射性粒子是一种低能放射活性粒子，大小为 0.8 m m× 4.2 m m，钛合金包壳，活度 0.6～0.9 m C i / 粒，剂量率为 8～1 0 c G y / h，半衰期 6 0.2 天。释放 9 4% 剂量所需的时间约为 2 4 0 天，组织穿透力为 1 7 m m。125I 粒子释放的射线主要包括 γ 和 X 射线，主要作用于肿瘤细胞靶 D N A，影响肿瘤细胞生长和繁殖，抑制肿瘤相关活性物质的合成和释放，减低周围组织化学刺激，迫使肿瘤细胞缩小，解除机械压迫，从而达到明显缓解疼痛的目的。

二、治疗方式

最近，放射性粒子已开始用于脊柱转移瘤的治疗，并已取得了较好疗效。可明显缓解疼痛，控制病情进展，降低肿瘤负荷以及提高患者生存质量。治疗方式主要包括：单纯放射性粒子植入，放射性粒子植入结合椎体成形术，放射性粒子植入结合开放性减压术。目前，以单纯放射性粒子植入或结合椎体成形术的报道最多，放射性粒子结合开放性减压术正逐步兴起。

1. 单纯放射性粒子植入：单纯放射性粒子植入主要适用于全身多发转移，已行大剂量放疗而不能手术治疗和外照射治疗患者，以及放化疗或者术后患者出现复发，不再适合再次手术与放化疗者[18-20]。黄学全等[18]运用 C T 引导下单纯125I 放射性粒子植入近距离放射治 1 5 例癌症多发椎体转移患者 ( 共 4 3 个椎体 )。结果显示，1 1 个没有疼痛的部位未出现新的疼痛，1 8 / 3 2 部位症状体征消失，1 4 / 3 2部位部分消失。影像表现上，1 0 例患者 ( 2 9 个椎体 ) 影像回访，治疗 3 个月以后 7 例 ( 1 7 个椎体 ) C T 可见病灶稳定，边缘形成硬化环。4 个椎体病变进展，见硬化环不完整，破坏区有扩大。3 例 ( 8 个椎体 ) M R I 显示骨水肿明显减轻。1 5 例患者术后均未出现脊髓、神经损伤等并发症，未出现放射相关不良反应。柳晨等[19]运用 C T 引导下单纯放射性125I 粒子植入治疗 1 4 例无法手术切除或放化疗的脊柱转移瘤患者也取得了较好的结果，局部控制率 5 0%，疼痛缓解率 7 8.6%。王祚璋等[20]评估了 C T 引导或者直视下行放射性性125I 粒子组织间永久性植入治疗 1 6 例椎体( 2 8 个病灶 ) 及椎旁肿瘤的疗效和安全性。9 例在 C T 引导下经皮穿刺植入粒子针，7 例因开放性手术中无法完整切除肿瘤于直视下直接植入粒子针。结果显示，疼痛缓解率9 3.7%，神经功能恢复或者保留率 9 3.7 5%。1 年局部控制率 6 4%，2 年局部控制率 5 0%，3 年局部控制率 3 2%，5 年局部控制率 4%。中位局部控制时间 3 2 个月。由此可见，C T 引导下单纯125I 粒子植入近距离治疗脊柱转移瘤具有微创性，治疗周期短，周围组织损伤小，局部疗效可靠，患者耐受性好等特点，可能成为脊柱转移瘤的有效治疗方法之一。

2. 放射性粒子结合椎体成形术：放射性粒子结合椎体成形术主要适用于：( 1 ) 没有脊髓受压或者脊髓受压轻微的患者；( 2 ) 预计生存期 3 个月；( 3 ) 椎体病灶以溶骨性病变为主；( 4 ) 持续疼痛 ( 药物、物理治疗等无明显改善 )[21-23]。杨祚璋等[21]比较了经皮椎体成形术联合125I 粒子植入 ( n＝4 0 ) 与单纯经皮椎体成形术治疗脊柱转移瘤患者 ( n＝4 0 ) 的临床疗效，发现联合治疗组疼痛改善情况较单纯经皮椎体成形术组佳 ( P＜0.0 5 )，但两组肿瘤进展时间相近。林二虎等[22]也比较了经皮椎体后突成形术联合125I 粒子植入 ( 研究组，n＝2 1 ) 与单纯经皮椎体成形术治疗脊柱转移瘤患者 ( 对照组，n＝2 5 ) 的临床疗效。结果显示，研究组疼痛改善方面较对照组更为明显 ( P＜0.0 5 )，但是患者体力恢复方面两组差异无统计学意义。Y a n g 等[23]运用前瞻性试验比较椎体成形术结合125I 粒子植入 ( n＝5 0 ) 与单纯放疗 ( n＝5 0 ) 治疗脊柱成骨性转移瘤的临床疗效。椎体成形术结合125I 粒子植入组的 V A S 与生活质量评分的改善均明显比单纯放疗组好 ( P＜0.0 5 )。综上所述，椎体成形术结合放射性粒子植入治疗脊柱转移瘤也具有创伤小，患者耐受好等特点。而且，椎体成形术结合放射性粒子植入的患者在疼痛改善方面比单纯椎体成形术和放疗更佳。

3. 放射性粒子结合开放减压术：放射性粒子结合开放减压术主要手术适应证：( 1 ) 胸腰背痛、脊柱活动受限或者合并脊髓神经受压症状；( 2 ) 胸腰椎椎体骨转移瘤合并病理性骨折；( 3 ) 全身情况良好；( 4 ) 内固定前 T o k u h a s h i评分预计生存时间超过 6 个月，T o m i t a 评分＜8 分[24]。刘俊良等[24]前瞻性比较了125I 粒子联合椎体成形椎弓根钉棒内固定 ( n＝2 5 ) 与单纯椎体成形椎弓根钉棒内固定( n＝2 7 ) 治疗胸腰椎转移瘤的价值。发现125I 粒子联合椎体成形椎弓根钉棒内固定患者的 V A S 和 K P S 较单纯椎体成形椎弓根钉棒内固定明显改善，但是神经功能改善情况差异无统计学意义。125I 粒子联合椎体成形椎弓根钉棒内固定组未发现放射性粒子移位和放射性脊髓损伤。R o g e r s 等[25]运用减压内固定术结合125I 近距离放疗治疗3 0 例 M E S C C 患者。平均随访 1 9.8 个月，2 年和 3 年局部控制率为 8 7.4% 和 7 2.9%。4 例控制失败，复发的平均时间为 2 0.3 个月。2 年和 3 年整体生存率分别为 2 4.0% 和 1 6.0%。治疗后 8 4.0% 的患者具备行走能力。没有发生放射相关副作用。部分患者于术后仍然接受过外放疗治疗，这启示减压内固定术结合125I 粒子植入，患者病情即便控制欠佳，也不影响继续接受外放疗治疗。Q i a n 等[26]运用减压内固定术联合术中125I 粒子植入治疗 7 例 M E S C C 患者，发现患者术后 V A S 和生活治疗评分均较术前明显缓解，未发生放射相关损伤。

综上所述，单纯125I 粒子植入或结合椎体成形术可以明显缓解患者疼痛，临床疗效优于单纯放疗，但是单纯125I 粒子植入或结合椎体成形术的临床适应证较窄，术后功能及预后改善不明显，需要借助影像引导等限制了发展。临床上，减压内固定术结合术中125I 放射性粒子植入治疗脊柱转移瘤，疗效比单纯减压固定术确切，既能从根源上解除脊髓压迫，又能弥补减压术后需再放疗的缺陷，有望代替减压内固定手术结合术后放疗，成为脊柱转移瘤患者一种更为理想的治疗选择。

三、优点和不足

放射性粒子植入的优点包括：( 1 ) 局部适形放疗，使肿瘤得到高剂量，而周围正常组织受量很少，增加肿瘤与正常组织剂量分配的差值，减少并发症，增加疗效；( 2 ) 永久性植入的粒子，长期释放射线，使肿瘤细胞增殖减少，局部控制率提高；( 3 ) 剂量率较低，对氧的依赖性小，降低氧增比，射线作用增强，部分克服了氧细胞的放射抗拒性；( 4 ) 易于防护，半衰期较短。放射性粒子植入的不足包括：( 1 ) 虽临床上有 T P S 系统的指导，粒子植入在椎体转移瘤中的分布较难控制，布局不均匀，布源不充分，容易出现“冷区”，无法达到理想的靶区覆盖等问题；( 2 ) 粒子存在漂移的可能，尤其是在溶骨性骨转移瘤组织中。粒子漂移将可能引发放射性脊髓损伤等严重副作用；( 3 )125I 粒子植入剂量没有统一的标准，剂量过大可导致周围正常组织损伤，剂量过小则达不到抑制肿瘤生长的效果；( 4 )125I 半衰期 6 0.2 天，这意味着粒子的放射活性在 6 0.2 天后减半。随着时间的推移，粒子的放射活性将达不到抑制肿瘤的效果，而导致局部病灶复发。术后补种粒子，以及接受常规放疗等任何加强粒子活性的手段均可改善上述情况。

四、总结与展望

放射性粒子植入治疗脊柱转移瘤的临床疗效值得肯定。单纯125I 粒子植入或结合椎体成形术可以明显缓解患者疼痛，临床疗效优于单纯放疗。减压内固定术结合术中125I 放射性粒子植入治疗脊柱转移瘤的疗效比单纯减压内固定更为确切，既能从根源上解除脊髓压迫，又能在术后即刻接受放射性粒子照射，有望成为脊柱转移瘤患者一种更为理想的治疗选择。但是，放射性粒子植入治疗脊柱转移瘤仍存在粒子分布不均，粒子漂移，最佳植入剂量较难把握以及半衰期也许不够长等不足。未来的研究应着重解决粒子精准植入，预防粒子漂移和比较不同剂量疗效等方面。精准植入粒子，把控最佳植入剂量将会使粒子植入治疗脊柱转移瘤的远期疗效更为确切。

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Research progress on implantation of radioactive seeds for spinal metastasis

LEI Ming-xing, LIU Shu-bin, LIU

Yao-sheng. Department of Orthopaedics, the 307th Hospital of Chinese PLA, Beijing, 100071, China

LIU Yao-sheng, Email: 15810069346@qq.com

Implantation of radioactive seeds into tumor tissues belongs to the inner irradiation, which is permanent brachytherapy seed implantation, and is also the precise conformal radiotherapy. Implantation of radioactive seeds has gradually been used in the treatment of spinal metastasis and promising results have been obtained. It can remarkably relieve pain, prevent the progression of local disease, reduce the burden of tumor, and improve patients’quality of remaining life. The therapeutic methods include radioactive seed implantation, radioactive seed implantationcombined with percutaneous vertebroplasty, and radioactive seed implantation combined with surgical decompression and stabilization. Currently, it has been reported in many investigations about the outcomes of radioactive seed implantation or combined with percutaneous vertebroplasty in the treatment of spinal metastasis. Radioactive seed implantation combined with surgical decompression and stabilization is gradually booming. This review aims to explore the recent status of radioactive seed implantation in the treatment of spinal metastasis and analyze the advantages and disadvantages of these therapeutic methods.

Spinal neoplasms; Chemoradiotherapy; Radioisotopes; Clinical protocols; Review

10.3969/j.issn.2095-252X.2017.07.013

R738.1, R815

2016-11-03 )

( 本文编辑：裴艳宏 )

北京市科委首都临床课题 ( N O. Z 1 3 1 1 0 7 0 0 2 2 1 3 0 5 2 和 N O. Z 1 6 1 1 0 0 0 0 0 5 1 6 1 0 1 )

1 0 0 0 7 1 北京，解放军第 3 0 7 医院骨科

刘耀升，E m a i l: 1 5 8 1 0 0 6 9 3 4 6@q q.c o m