增强CT-超声融合成像引导125I粒子植入治疗局部复发性头颈部恶性肿瘤的临床疗效

朱绫琳，张 宇，吉永烁，朱君秋，朱衍菲，刘玉美，赵 洪

(1.复旦大学附属华东医院肿瘤科，上海200040；2.上海具益门诊部，上海201106)

头颈部肿瘤种类较多，且侵袭性较强，以恶性为主，治疗后常有复发和转移，甚至30%以上的患者有短期的局部复发[1]。随着肿瘤诊疗理念的不断更新，实践的不断深入，头颈部肿瘤复发后的治疗呈现出多学科、多模态的形式。相关的治疗手段包括手术、放疗、化疗、靶向、免疫治疗等[1-5]。125I粒子植入治疗因具有肿瘤局部放射剂量高且持续、正常组织放射剂量低的特点，目前已广泛应用于多种恶性实体肿瘤的治疗，也逐步应用于头颈部肿瘤的治疗[6-10]。但头颈部肿瘤周边解剖结构精细复杂，需要非常精准的局部治疗以达到既安全、有效，又尽量不影响美观的效果。目前，临床上采取的粒子植入方式多在CT或超声引导下进行。增强CT能够明确头颈部组织内病灶的位置、数量、大小及其与周围组织的解剖关系，但对于血管和软组织的显影仍有不足[11-12]。超声对血管和软组织具有良好的分辨率，可以清晰呈现复发性头颈部肿瘤与周围组织血管的界限[13-14]。因此，本课题组使用增强CT-超声融合成像系统来引导125I粒子植入治疗局部复发性头颈部恶性肿瘤，观察其临床疗效和安全性，以期为该病的治疗提供参考。

1 资料与方法

1.1 临床资料

将2016年2月至2020年1月复旦大学附属华东医院肿瘤科收治的头颈部恶性肿瘤治疗后局部复发的54例患者纳入研究，按照随机数字表法分为2组，27例患者采用增强CT-超声融合成像引导作为融合成像组，27例患者采用单纯超声成像引导作为单一成像组。本组男40例，女14例；年龄27～72岁，中位年龄54岁；病理结果示：鳞癌25例，腺癌21例，淋巴瘤5例，未分化癌1例，神经内分泌癌1例，黑色素瘤1例；所有患者均曾行手术治疗，术后曾行外放疗的患者36例，曾行化疗1～12个疗程的患者24例，其中2种治疗均进行的患者6例。所有患者均经增强CT、增强MRI或PET/CT诊断为术后局部复发。其中41例患者存在不同程度的面部、颈部疼痛，部分疼痛放射至头部或患侧手臂。2组患者年龄、性别、肿瘤大小、临床TNM分期、疼痛评分等临床资料比较，差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性，见表1。纳入标准：①经临床手术治疗后确诊为局部复发的头颈部肿瘤；②经病理学诊断为复发肿瘤；③无再次手术指征或拒绝接受手术治疗；④肿瘤直径<5 cm且行125I粒子植入治疗。排除标准：①合并全身多发肿瘤转移；②合并有心、脑、肾严重疾病；③伴有其他影响手术治疗效果的并发症。本研究通过复旦大学附属华东医院伦理委员会审批(No2021011)，所有入组患者均签署知情同意书。

表1 患者临床资料比较(n=27)

1.2 仪器与设备

64排螺旋CT扫描仪购自德国西门子公司;放射性粒子治疗计划系统(treatment planning system，TPS)购自北京飞天兆业科技发展有限公司；125I粒子购自上海欣科医药有限公司，外形为圆柱形钛合金封装体，长度为4.5 mm，直径为0.8 mm，平均光子能量为27～35 keV，组织穿透距离为1.7 cm，初始剂量率为7 cGy/h，半衰期为59.6 d，临床使用单个粒子活度为18.5～29.6 MBq；粒子植入器为Mick枪，购自美国Radio-Nuclear公司；MyLab Twice彩色超声诊断仪自带Virtual Navigator软件、磁场发生器、磁感应器、二维线阵探头(LA523,频率4～13 Hz)和二维凸阵探头(CA541,频率1～8 Hz)均购自意大利百胜公司。

1.3 图像融合及125I粒子组织间植入方法

术前行头颈部增强CT扫描，首先将图像传送至TPS以确定125I粒子的活度、数目以及在肿瘤内的空间分布。最小周边剂量为120～140 Gy，计划靶体积为大体肿瘤体积(gross tumor volume,GTV)边缘外扩0.5～1.0 cm。计划靶体积边缘由90%等剂量曲线覆盖。利用90%靶体积所接受的剂量(D90)和靶区接受90%处方剂量的体积百分比(V90)对125I粒子植入进行术前评估。然后，将增强CT图像再次传输至图像融合系统(MyLab Twice彩色超声诊断仪)。患者取仰卧或侧卧位，使肿块朝向术者。

融合成像组患者由一位融合成像经验超过3年的超声医生即时采用二维探头进行扫查，在矢状面和横断面选取血管及骨组织作为超声图像与增强CT图像的对位标志(图1)。图像融合后，实时超声引导下进行穿刺。在皮肤预进针点的位置进行消毒、铺巾和局部麻醉，采用18 G Dr.J穿刺针经皮穿刺入病灶最深处。原则上尽量采用针间距为1 cm的平行排列方式进针。若进针路径被骨性器官等致密组织的后方声影所遮挡，或因其他原因导致超声显示不清，可能穿刺至重要的器官、血管和神经，则根据对照融合后相同平面的CT图像选择适当进针角度，避开上述重要器官，使粒子的分布达到肿瘤深部的“冷区”。确定所有穿刺针已准确到位后，植入粒子，即以0.5～1.0 cm的间隔将粒子逐个释放。即刻再次行CT扫描，将图像传送至TPS进行验证，存在剂量不足的区域则用上述图像融合的方法立即补种粒子。

a：二维灰阶超声与CT的重叠显示，透明度约50%(左上)，同一切面的增强CT显像(右上)；b：超声CDFI显像(左上)，同一切面的增强CT显像(右上) 下方图像为该超声切面中鼠标所在点的增强CT矢状面、冠状面、横断面的重建显像及该切面的三维显像

单一成像组患者由一位超声工作经验超过5年的医生采用二维灰阶超声和彩色多普勒血流成像进行实时引导。若进针路径被骨性器官等致密组织的后方声影所遮挡，或因其他原因导致超声显示不清，可能穿刺至重要的器官、血管和神经，则以尽量减少并发症为原则，避免这些进针路径，在肿瘤内超声显示清晰处每隔0.5～1.0 cm植入粒子。

1.4 观察指标

比较2组患者剂量学参数D90和V90情况。比较2组患者的粒子补种率和粒子植入时间。评估2组患者治疗后12 h的局部皮下血肿发生率；根据肿瘤放射治疗组(radiation therapy oncology group，RTOG)急性放射损伤分级标准评价不良反应[14]，由无变化至重度损伤分为0～4级。比较2组患者治疗后1个月眼、耳、腮腺、咽喉部、皮肤黏膜、消化系统、中枢神经系统和血液系统等方面不良反应发生率。

1.5 统计学方法

2 结果

2.1 患者粒子植入情况比较

融合成像组D90、V90高于单一成像组，差异均具有统计学意义(P<0.05)；融合成像组只有1例患者存在剂量不足的“冷区”，需要补种粒子，粒子补种率低于单一成像组，差异具有统计学意义(P<0.05)；融合成像组的粒子植入时间长于单一成像组，差异具有统计学意义(P<0.05)，见表2。

表2 患者粒子植入情况比较(n=27)

2.2 患者不良反应发生情况比较

2组患者治疗后12 h局部皮下血肿发生率比较，差异无统计学意义(P>0.05)。根据RTOG急性放射损伤分级标准，1级损伤35例，根据严重程度适当给予对症治疗后，症状均于1个月内消失；2级损伤3例，均给予对症治疗，1个月后症状减轻，3～6个月内症状完全消失；无患者发生3级损伤或4级损伤。融合成像组急性放射损伤不良反应发生率为66.67%(18/27)，单一成像组为74.07%(20/27)，2组比较差异无统计学意义(P>0.05)，见表3。

表3 患者粒子植入后不良反应发生情况(n=27)

3 讨论

目前，头颈部肿瘤的治疗以多学科综合治疗为主。同步放化疗是头颈部肿瘤术后复发的主要控制手段之一，但会给患者带来严重的不良反应，同时局部复发的头颈部恶性肿瘤往往解剖关系复杂、肿瘤位置隐蔽、邻近重要神经和血管，而放化疗由于定位不够精准、单次治疗时间短且剂量高，对肿瘤的控制往往并不理想，导致周围邻近脏器的并发症也较多，影响患者生存质量[6]。125I粒子植入治疗因具有肿瘤局部放射剂量高且持续、正常组织放射剂量低的特点，目前已被广泛应用于包括头颈部肿瘤在内的全身多种恶性实体肿瘤的治疗，但其需要在超声或CT引导下进行[5]。在影像学引导下按照TPS制定的计划将125I粒子植入肿瘤进行治疗[7-9]，具有操作简单、定位较准确、可近距离直接杀伤肿瘤细胞以及局部剂量高等优点，可有效控制肿瘤的生长，在强化疗效的同时避免周围脏器受损[1,6,8,10]。

CT和超声对复发性头颈部肿瘤的诊断和治疗效果评估具有重要价值。增强CT可显示复发性头颈部肿瘤的形态及其内部解剖结构，能够明确头颈部组织内病灶的位置、数量、大小及其与周围组织的解剖关系，但对于血管和软组织的显影仍有不足[11-12]。超声对血管和软组织具有良好的分辨率，可以清晰呈现复发性头颈部肿瘤与周围组织血管的界限[13-14]。本研究将增强CT和超声图像融合，有效提高了复发性头颈部肿瘤靶区选择的精准性。

图像融合技术利用CT空间分辨力高、视野全面、无盲区的特点，结合超声实时、安全无放射性、操作灵活的优势[15],已在肝、前列腺、神经系统、骨骼等多种肿瘤的穿刺活检及介入治疗的定位引导中取得了良好的临床效果[16-19]。本研究结果表明，与传统超声成像引导相比，融合CT的断层图像通过特定对位方式将超声图像和组织的实际空间对应，可以辅助术者在术中精准确定肿瘤靶区，直接影响125I粒子剂量分布，提高粒子植入治疗复发性头颈部恶性肿瘤的效果。Potters等[20]和Willins等[21]提出的D90/90和V100/90标准是目前临床比较认可的剂量分布评价标准，当V90<90%时，表示肿瘤靶区内未达到90%处方剂量，靶体积过大，剂量分布不合理，导致肿瘤生长控制不佳或复发。根据上述标准，本研究融合成像组D90和V90均高于单一成像组，融合成像组的125I粒子剂量在肿瘤靶区内分布更加合理，融合成像的粒子植入分布相对于单一成像更加接近头颈部肿瘤周边，剂量分布效果更好；同时，融合成像组的粒子补种率低于单一成像组，粒子植入时间长于单一成像组，表明融合成像组患者的125I粒子植入治疗效果优于单一成像组。

融合成像技术引导治疗复发性头颈部肿瘤的优势在于，根据增强CT图像中相应切面上显示的精准病灶位置，超声引导可精确避开头颈部重要的器官、血管和神经，克服进针路径被骨组织后方声影遮挡、肿块形态不规则、边界显示不清等局限性，使粒子的分布能够到达肿瘤的边界，还能避免单一成像时遇到高风险穿刺区域就放弃该处布针的情况；此外，在融合成像引导下，粒子精准地到达了病灶处，可减少对周边正常组织造成的急性放射损伤。但本研究2组患者治疗后12 h急性放射损伤不良反应发生率、局部皮下血肿发生率比较差异无统计学意义，可能是因为融合成像技术只是辅助术者更加精准的确定粒子植入位置，无法避免粒子植入治疗本身具有的不良反应。

综上所述，增强CT-超声融合成像引导125I粒子植入治疗局部复发性头颈部恶性肿瘤的粒子剂量分布合理，补种率低，可有效提高粒子植入精准性。但本研究样本量较小，随访时间较短，今后将继续扩大样本量并延长随访期以对总生存率等更多数据进行分析。