头颈肿瘤的组织间插植放射治疗
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3.临床研究3.1头颈部头颈肿瘤的组织间插植放射治疗潘建基一、概述:组织问插植近距离放疗是近距离照射中应用较为广泛和灵活的一种治疗方式,它的基本作法是根据靶区的形状和范围,将一定规格放射源直接插植入人体组织(亦可先将施源管置入,治疗时再将放射源置入施源管进行照射,即“后装”技术),对肿瘤组织(或瘤床部位)进行高剂量照射。
组织问插植放疗在现代肿瘤治疗中仍起着重要作用。
现代后装近距离放疗的主要特征是:1.后装技术使得工作人员的受量大大减少,医师有更充裕的时间将施源管的固定更加精确;2.可以利用先进的影像学检查来确定其与靶区的关系;3.放射源的微型化,可以经过施源管到达全身各个部位;4.计算机程控、步进马达驱动,驻留时间可以根据情况而不同。
5.使用精确的剂量计算、可以进行个体剂量优化,达到一个满意的剂量分布;6.可以使用高剂量率放射源?治疗时间大大缩短,’医务人员和患者都很方便:组织问照射可分为暂时性插植(主要指后装治疗)和永久性插植(主要指放射性粒子植入治疗),本节只介绍后装治疗。
目前国内绝大部分单位均使用高剂量率192Ir后装机进行组织间插植。
二、组织问插植的布源原则为了使治疗部位获得满意的剂量,必须根据放射源周围剂量分布特点,按一定的规则排列放射·源。
多年来,许多学者进行了深入研究,并与临床医师配合,建立了一些为临床接受并得到广泛使用的剂量学系统。
其中最为广泛应用当属巴黎系统。
现代高剂量率近距离放疗虽然可以依靠计算机系统进行剂量优化,但是组织间插植的布源设计仍应遵循巴黎剂量学系统的基本原则。
巴黎剂量学系统的布源规则是:无论是铱丝还是封装在塑管中的籽源均呈直线型、互相平行,各线源中心位于同一平面,各源互等间距,排布呈正方形或等边三角形,源的线性活度均匀等值,线源与过心点的平面垂直。
巴黎剂量学系统关于源间距及布局的要点:l、靶区厚度≤12mm,可用单平面插植:若靶区厚度>12mm,应用双平面插植。
2、靶区长(L)≤3cm,源活性长度(AL)≤4cm时,管间距(S)可选8~15mm;当L≥7cm,AL≥10cm时管间距可选15-20mm。
3、用铱丝治疗时,源活性长度AL≈L/0.7。
+巴黎剂量学系统的剂量定义:基准剂量点(basedosepoints,BD)定义在中心平面各源之间的最小剂量点,即在正方形布源的对角线交点,或在三角形布源的各边中垂线交点。
基准剂量(BDJ是各基准点剂量的平均值2慰技亮浚ǎ遥模 剑希 福担拢摹?一现代高剂量率后装机多采用步进源(通常为铱源)来实现近距离照射,不仅可以模拟传统的线性源铱丝效果,还可以利用步进源的灵活性,根据需要调整源的驻留时间,从而达至JJF,,J量的优化效果。
采用步进源系统,活性长度可以不必超出靶区,因为只要调整两端的驻留时间即可克服巴黎系统两端剂量偏低的问题。
i三、组织问捅植的剂髓优化在组织间插植放疗时,需要对布源方式.包括施源器的侵嘲数目和排列、放射源的位置和强废45等.作个体化处理,以使得近距离照射形成的等剂量分布线在三维方向上能更好地覆盖靶区,同时周边正常组织中剂量跌落更快。
优化是指利用一些数学算法,根据临床对靶区剂量分布的要求,设计和调整放射源配置(位置和强度),使得照射形成的剂量分布最大程度符合规定要求的剂量分布。
优化方式主要包括:相对于旌源器作剂量优化和立体定向插植照射的剂量优化。
在近距离治疗较为复杂的情况下,由于解剖部位的限制,致使旋源器不能很好地按特定剂量学系统的规则分布,确定剂量节制点或剂量参考点较为困难,可采用几何优化方法,其核心是认
为步进源的驻留位就是剂量节制点的位置,步进源在每一驻留位的相对驻留时问,应该反比于源在其他各驻留位对其的剂量贡献,即驻留时间仅决定于各驻留位的几何分布和相互距离。
几何优化可分为距离优化和体积优化。
不论何种优化方法都不能彻底纠正违反剂量学系统的插植排布。
因此,优化的前提是规范化的插植设计。
只有当受解剖部位限制的情况下,才可对旋源管做稍许的调 ⒗ 眉亮垦в呕 词沟眉亮糠植季×亢侠怼K摹⒆橹 什逯驳募亮垦 枋龃Ψ搅浚杭锹加诓± ǜ嬷械拇Ψ郊亮啃栌梢缴 龆ǎ 捎诓煌 棵趴赡懿捎貌煌 募亮垦 低常 浔泶锓绞娇赡
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T诎屠柘低持屑次 慰技亮浚ǎ遥模 F骄 行募亮浚褐敢桓龌蚨喔鲋行钠矫嫔显粗 渚植康椭导亮康乃闶跗骄 怠8呒亮壳?指高于150%MCD的区域。
放射源周围形成高剂量区,但其体积很小,故临床上可以接受。
低剂量区:指临床靶区内90%处方剂量所包括的范围。
剂量均匀度指标:指最小靶剂量与平均中心剂量之比。
五、剂量分割模式近距离治疗在头颈部肿瘤的治疗中有着重要地位,历史上曾沿用低剂量率治疗,有着较为成熟的经验,近二十年来高剂量率后装治疗兴起后其应用更加广泛,但是由于高剂量率和低剂量率在生物学效应方面有所不同,因此剂量学不能照搬低剂量率的经验。
笔者采用施源管保留置管超分割方法进行组织间及腔内治疗各种头颈部肿瘤,1996年2月至2000年10月本院应用高剂量率后装近距离放射治疗头颈部肿瘤450例。
采用超分割方法,每次参考剂量250~300cGy,大部分为300cGy/次;每日2次,间隔6小时,总量12~30Gy/2.5日完成。
笔者采用的是保留置管,连续每日治疗,治疗尽量安排在周一周五之间完成,但如果遇到周六周日也不间断。
采用分次剂量采用250300cGy主要是基于以下考虑:l、分次剂量不能过高,但过低则治疗总时间明显延长,增加患者的不适。
2、近距离治疗的剂量高度集中,每次剂量应比常规外照射的剂量稍高,以利杀灭肿瘤。
3、利用了细胞周期的再分布原理,即细胞的自身增敏。
因此既利用了高剂量率治疗每次治疗时间短的优点,又接近了低剂量治疗的模式,是~种较为符合放射生物学原理的方法。
使用Brenner&Hall(1991)的L—O模型,将近距离治疗的剂量换算为常规体外照射的剂量,并进行亚致死损伤不全性修复的校正。
肿瘤的a/B取10Gy,El值为O.3Gy一1,晚反应正常组织的Q邝取3Gy,o值为0.3Gy--1,亚致死损伤的半修复时间:(早期反应组织,肿瘤组织)T=1小时,晚反应组织T=3小时。
依据超分割治疗与常规治疗、低剂量率后装治疗的等效外推耐受剂量(ETD),将体外常规分割方案(2Gy/次,5次/天)与高剂量率超分割(3Gy/次,2次/日,间隔6小时)或低剂量率连续照射(50cGy/d、时)的方案进行换算与累积。
超分割同时对于保护正常组织中的晚反应组织有利,如舌侧缘癌治疗时尽管采用各种方法使放射源与下颌骨形成~定距离,但有时剂量仍然较高,易于发生放射性骨坏死,本组照射48铡舌癌均未发生放射性骨坏死,显示出超分割照射的临床价值。
临床医生对于保留置管超分割后装治疗的主要顾虑在卜l、患者能否坚持2~4日的治疗,特别是鼻咽腔、鼻腔、舌癌的治疗,患者饮食、呼吸将受~定影响,还可能增加感染的机会。
本组病例来看,在加强支持治疗及预防感染治疗的基础上,患者均可耐受,可耐受保留2—5天的置管,具有可行性。
我们采取的措施包括鼻咽部模块外涂少量碘磺,有一定的杀菌作用。
2、施源管的位置在治疗
期间有无移动。
由于吞咽、咳嗽等动作可能使施源管发生移位,我们的措施是将施源管的腔内部分采用模块固定,体外部分也有效地固定,将咽旁插植、舌、扁桃体插植的施源管用塑料扣缝合于皮肤上。
术中置管时注意用纱布将施源管固定或将其缝合于残留组织上。
保留置管需要注意在治疗期间进行核对。
实践表明,采取上述方法后,只有2例发生了施源管显移位。
从国外报道及笔者450例的实践来看,高剂量率超分割近距离后装放疗在头颈部肿瘤中具有可行性和有效性,值得进一步应用。
美国近距离治疗学会(ABS)2001年也推荐使用这一超分割方法用于大多数头颈部肿瘤组织间插植高剂量率近距离后装治疗。
六、头颈部组织间插植的治疗技术舌体、舌根癌行下颌神经或下牙槽神经及舌神经阻滞麻醉,及进针区(颌下区、颏下区)表皮浸润麻醉。
舌根癌另加舌根区域阻滞麻醉。
根据CT、MRI和临床体检触诊情况综合判断原发灶的范围大小,按巴黎剂量学系统插植布管。
施源管之间尽量平行等距,排布呈正方形或等边三角形,施源管间距7~15mm。
从病变侧颌下、颏下进针,至瘤体表面处,植入施源管。
等中一t3摄定位片,正交或变角定位技术,在X射线片上确定靶区。
选择源活性驻留位,进行空间重建,确定治疗靶区。
应用计划系统进行几何优化。
对于原发舌侧缘肿瘤,组织间插植置管后,取凡士林碘矾纱布块填塞下颌骨内侧缘与舌侧缘间隙,使留置施源管远离下颌骨,以防下颌骨受到高量照射。
鼻咽癌咽旁间隙插植技术放射治疗是治疗鼻咽癌的主要方法。
鼻n因癌腔内近距离放射治疗(后装放射治疗)是体外照射的补充手段,但仍存在以下问题:(1)腔内放射治疗只适用于鼻咽腔内的浅表病变,对于咽旁间隙、蝶窦、筛窦受累者难以奏效;(2)从腔内施源器置入技术来看,其固定方法、与软腭的距离及与肿瘤的关系仍不够理想;(3)鼻咽癌高剂量率后装放射治疗的理想剂量分割方法有待进一步探索和完善。
笔者从1996年开始开展了经颌下咽旁间隙组织间插植放射治疗技术。
鼻咽癌咽旁区插植后装近距离放射治疗的适应证:1.鼻咽癌伴有咽旁间隙受侵,主要是茎突前间隙受累;2.根治性体外足量照射后仍有咽旁区明显残留病灶者;3.体外放射治疗后咽旁区复发者。
根据鼻咽CT上显示的咽旁间隙靶区大小,确定插植针数及位置,在相应的CT层面上取椎体前缘冠状面为x轴,体中线为Y轴建立平面坐标系,各个插植点坐标即可确定。
插植点距鼻咽侧壁表面l5~20mm,各插植点间距约10~l5mm,注意避开颈动、静脉等重要结构。
先进行腔内置管,然后进行经颌下咽旁间隙插植技术。
病人安置好鼻咽腔内施源器后在模拟机下行咽旁间隙插植技术。
该技术亦适用于颞下窝受累者。
咽旁间隙插植针数1~4根,平均1~5根。
根据肿瘤情况和个体解剖的差异决定剂量参考点距离,通常腔内放射治疗者为6~13mm,咽旁间隙参考距离l0mm。
根据施源管三维重建结果,利用PLATO治疗计划系统进行剂量优化,笔者探讨了这项技术的物理剂量优化方法,并比较了二种优化方法的剂量分布均匀指数(UniformityIndex)、剂量体积梯度比(VGR)。
结论表明鼻n刚因旁间隙插植技术的布源方法是特殊解剖条件下的组织间放射治疗技术,参考等剂量区能够较理想地包括患侧咽旁间隙的靶区,剂量分布的均匀性虽然不如规则的插植,但剂量优化可采用距离优化为基础的几何优化,对鼻咽和咽旁间隙这种特殊的解剖部位的靶区能够符合临床要求,具有很好的临床实用价值。
目前此:l:作开展已近十年,无1例发生麻醉意外、火出血】.、感染或神经损伤。
笔者总结了1996年6月至2002年12月计划性体外放疗
+咽旁间隙插植组织间放疗115例。
年龄18~71岁,男性861歹0,女性29{歹0。
5LJ,t)j:T2:108例,T3:5侈0,T4:2侈I;N0:21例,N1:57{歹0,N2:33{歹0,N3:4侈0。
1I期:72例,III期:37例,IV期:6例。
随访时问6~86个月,中位40个月。
外照射剂量52~68Gy,147中位剂量为60Gy。
化疗36例,无化疗79例。
结果:5年生存率87%,无局部复发生存率90%,无远地转移生存率80%,无瘤生存率73%。
局部复发共7例。
1例于2年后颅中窝复发,立体定向治疗后5年健在、1例疗后5年MR示有斜坡处复发,现带瘤生存1年、l例在治疗后4年腔内复发,治疗后已9个月。
】例在疗后1年余出现局部及海绵窦复发,之后失随。
3例在疗后2年腔内复发,近期治疗后正在随访中。
并发症情况:张口困难5例,后组颅神损伤包括:呛咳4例,其中2例逐渐好转。
声嘶2例、吞咽困难1例、进食后返流至鼻咽和鼻腔4例,其中1例逐渐好转。
鼻咽癌碟窦、筛窦的插植技术鼻咽癌放疗后当病变侵犯到蝶窦、筛窦时,再程放疗疗效差且后遗症严重。
笔者探索在体外照射的基础上,采用鼻咽腔内+蝶窦和/或筛窦组织问插植技术,治疗鼻咽癌放疗后蝶窦、筛窦复发患者。
操作技术为:在鼻咽腔内施源器安置好后,行蝶窦和/或筛窦组织问插植术,亦可单纯行蝶窦、筛窦组织间插植术。
在模拟机透视引导下,针尖缓慢沿鼻腔中、上鼻道斜向蝶窦或筛窦,注意针尖与鼻中隔平行,避免损伤鼻甲粘膜。
针尖进入窦腔时有突破感,到位后抽出内芯,将施源管送入窦腔,缓慢退出套针,施源管固定于鼻外部。
根据病变的范围,决定插植的针数,针问距l~1.5Cm。
剂量参考点与剂量分割剂量参考点:通常鼻咽腔内治疗的参考距离为8~13mm,蝶窦、筛窦距离为l0113m,经治疗计划系统剂量优化后,参考等剂量曲线将靶区圆满包围。
笔者报告16例治疗,插植术中、术后无l例发生麻醉意外、大出血、感染或脑脊液漏。
4、头颈部肿瘤的术中组织间插植放疗头颈部肿瘤因所在位置的解剖特点不易切除干净,容易造成局部复发,这是导致治疗失败的主要原因。
对于多次手术或放射治疗后复发患者的再治疗则更为困难,如何提高局部控制率成为影响其预后及生存质量的重要因素。
术中近距离放射治疗新技术能很好弥补外照射的不足,与术中放射治疗(IORT)比较其最大的优点是可以分数次治疗,更加符合肿瘤放射生物学原理。
DiBiase等报道14例头颈、骨盆及腹膜后肿瘤,应用瘤床置管高剂量率近距离治疗,11/14获得局部控制,中位生存期13个月,未发现急性和慢性并发症。
Vikram等报道21例复发的头颈部肿瘤治疗结果,局部控制率为8l%.2年无瘤生存率为55%。
笔者对于鼻腔副鼻窦癌尝试进行术中插管,术后近距离放疗。
与外科医师配合,如手术后有肉眼残存,即将施源管植入手术不能切净的残留肿瘤组织中;如肿瘤已肉眼下净,则直接将施源管置于瘤床周围并用银夹标志。
术中施源管置入注意事项:(1)有鼻腔、鼻窦区侵犯的患者。
如病变毗邻眼球应注意保护。
施源管也应与周围骨组织、大血管等保持>5mm距离,以免发生放射性骨坏死及大血管坏死破裂大出血等并发症。
(2)如果残留肿瘤较大应多根置管或在手术直视下行组织间插植,管间距10~15mm。