3D打印非共面模板引导下I125粒子植入治疗恶性肿瘤临床应用

摘要：目的：分析我科应用3D打印非共面模板引导下行恶性肿瘤I125粒子植入的情况。方法：对2016年6月至2018年6月共12例行3D打印非共面模板引导下I125粒子植入治疗的恶性肿瘤患者进行分析总结。结论：3D打印非共面模板引导下I125粒子植入能够一次性完成布针，简化了放射性粒子的植入过程，缩短了手术时间，明显提高了布针的精准性和安全性，术后即刻剂量验证能够达到术前计划要求。

关键词：3D打印非共面模板;I125粒子植入;恶性肿瘤

随着放射物理学及计算机技术的发展，粒子植入在肿瘤的治疗中发挥着越来越重要的作用，成为了肿瘤治疗的重要手段之一。2001年北京大学第三医院王俊杰教授完成了国内首例经直肠超声引导会阴平面模板引导下I125粒子植入术治疗前列腺癌。但由于人体解剖结构的不规则性、肿瘤的不规则生长，导致某些特殊部位的肿瘤无法行粒子植入治疗。自2014年起，王俊杰教授开始利用CT引导联合3D打印非共面技术进行I125粒子植入，明顯提高了I125粒子植入治疗的准确性。我科自2016年6月至2018年6月开展了12例3D打印非共面模板引导下I125粒子植入技术。现将治疗体会报告如下。

1资料与方法

1.1一般资料

本组12例患者中，食管癌锁骨上淋巴结转移4例，食管恶性黑色素瘤锁骨上淋巴结转移1例，卵巢癌盆腔淋巴结转移2例，直肠癌盆腔淋巴结转移2例，甲状腺癌1例，肺癌2例。男性5例，女性7例;年龄为48-69岁，平均年龄为57岁。处方剂量110-150Gy。设计针道8-25针，平均13针。粒子活度为0.5-0.8mCi，数目为29-77颗，平均为52颗。

适应症：（1）病理证实为恶性肿瘤。（2）手术或外放疗后复发;或拒绝手术、外放疗患者。（3）肿瘤直径≤7cm。（4）有合适的穿刺路径。（5）凝血功能正常。（6）心、肝、肺、肾功能正常，身体一般情况可（KPS>70分）。（7）预计生存时间>3个月。

禁忌症：（1）一般情况较差，无法耐受穿刺。（2）活动性感染。（3）凝血功能异常。（4）患者不能配合操作者。

1.2所用粒子植入近距离治疗计划系统为北京天航科霖科技公司生产。3D打印模板由北京启麟科技有限公司设计提供。I125粒子由天津赛德生物制药有限公司生产，粒子活度为0.5-0.8mCi，半衰期为59.4天。

1.3方法

1.3.1术前模拟定位 术前一周内行增强CT扫描，CT扫描层厚为3-5mm，明确肿瘤范围及周围邻近重要器官、血管情况。CT检查时应当根据患者病变部位及穿刺方式，选择合适的体位，并采用真空负压垫对患者进行体位固定。当躯干体表无明显标记时，可以在穿刺位置附近放置标记物，一般以3颗呈三角形放置于体表，3D打印出模板相应3个孔，便于模板准确定位，一般选择最大层面上肿瘤中心垂直对应的皮肤点为定位针标记点。对于受到呼吸运动影响明显的部位，可以训练患者呼吸。

1.3.2术前计划设计 将CT图像及相关影像学信息传输至TPS计划系统，勾画靶区及危及器官，确定处方剂量及危险器官剂量，设计穿刺针道及导引柱。

1.3.3根据术前计划打印非共面模板，标记激光线及针道标号。将I125粒子消毒备用。

1.3.4粒子植入 （1）复位：参照体表与体位固定器表面激光标记点摆位。（2）消毒，麻醉，铺巾。（3）模板复位：将3D打印模板放置在患者治疗区的体表，借助体表轮廓特征、体表标记线及激光线对模板进行精准复位。（4）通过导向孔将穿刺针穿刺至预定深度，行CT扫描验证穿刺针位置，必要时进行微调。（5）布针结束后，以后退式植入粒子。（6）粒子植入结束后再次CT扫描，观察粒子实际分布情况。

1.3.5术后验证 术后再次扫描CT，采集数据。将图像输入TPS计划系统，勾画靶区及危及器官，拾取粒子，计算靶区及危及器官剂量，出具术后TPS报告。必要时需要补植粒子。

2结果

12例病例均成功的利用了3D技术打印的非共面模板。所有病例的D90、V90、V100、V150均达到了术前计划的要求，并且周围组织器官所受到照射剂量都在可接受范围内。

3讨论

近年来随着放射物理和放射生物学的发展、粒子植入治疗计划系统的提高与完善、植入治疗设备的不断改进，粒子植入在肿瘤的治疗中发挥着越来越重要的作用，成为了肿瘤治疗的重要手段之一。I125粒子植入具有微创、安全和疗效肯定的特点，但该项技术受到一定的限制：（1）粒子植入的疗效与术者的操作技术具有相关性，受到术者穿刺技术的影响与制约;（2）由于人体解剖结构的复杂性、不规则性、肿瘤不规则生长，影响了粒子针植入的深度、角度，术中需要多次调整穿刺针，增加扫描次数、时间，增加手术风险。完美的计划和剂量是否能精准实施，取决于粒子植入准确性。3D打印技术是新兴的一种快速成型技术，是以数据设计文件为基础、将材料逐层黏合以构成三维物体的技术，能够满足个体化、精准化医疗的需要。3D打印非共面模板引导下I125粒子植入能够一次性完成布针，简化了放射性粒子的植入过程，缩短了手术时间，明显提高了布针的精准性和安全性，术后即刻剂量验证能够达到术前计划要求。3D打印非共面模板引导下I125放射性粒子植入在肿瘤治疗方面很有前景，并将成为标准治疗方法。

【参考文献】

【1】柴树德主编.放射性粒子植入治疗胸部肿瘤【M】.天津科学技术出版社，2018.

【2】王俊杰主编.3D打印技术与精准粒子植入治疗学【M】.北京大学医学出版社，2016.

【3】张宏涛，底学敏，于慧敏，等.3 D打印模板引导125I粒子植入术前术后剂量对比[J].中华医学杂志，2016，96（9）：712-715.

【4】冯铁虹，郑媞，那顺孟和，等.数字化3D打印模具引导下放射性粒子植入治疗恶性肿瘤临床体会[J].影像研究与医学应用，2018，2（13）：32-33.

【5】江萍，郭福新，姜玉良，等.3 D打印非共面模板辅助CT引导125I粒子植入治疗盆腔复发子宫颈癌的剂量学研究[J].中华放射医学与防护杂志，2017，37（7）：490-494.

作者简介：

王肇瑞 1979-11，男，汉族，河北省衡水市，大学本科，主要从事肿瘤内科及微创介入治疗