TPS系统在CT引导下125I粒子植入治疗非小细胞肺癌的临床应用及联合外放疗的指导作用的研究

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背景:   肺癌是世界范围内最为常见的恶性肿瘤之一。非小细胞肺癌占全部肺癌病例的80%,临床Ⅰ、Ⅱ期病例手术治疗5年生存率约为40%。近80%的患者在确诊时肿瘤已属晚期,无手术时机[1]。近20年来新型放射性核素125I粒子研制成功,超声、CT和磁共振等影像学技术的进展及计算机三维治疗计划系统(treatment planingsystem,TPS)的出现,使放射性粒子近距离治疗肿瘤得到迅猛的发展,125I粒子由于密封、低能、安全、易防护以及其独特的放射物理学剂量分布、放射性生物学特点、良好的临床疗效和极少正常组织损伤等优势而显示出极强的生命力,成为治疗肿瘤的热门放疗技术。近几年来,CT引导下125I粒子植入治疗非小细胞肺癌,取得了良好的疗效,特别是中晚期失去手术机会的患者,125I粒子植入治疗提供了一种新的姑息性治疗的方法。目前国内开展此类技术的医疗机构不在少数,植入方法各样,但大多缺乏严格的剂量学保证,125I粒子近距离治疗是一种适形放疗,少数医院利用TPS系统进行了术前计划和术后验证,但TPS术中实时指导却未见报道。另外,对于25I粒子植入后因各种因素导致低剂量区出现的患者,大多采用联合外放疗,也仅是根据经验剂量,完全失去了适形放疗的意义。针对国内现状和存在的问题,我们在CT引导下125I粒子植入治疗非小细胞肺癌中,进行了TPS系统的临床应用研究,主要包含两部分内容:   第一部分 TPS系统在CT引导下125I粒子植入治疗非小细胞肺癌的临床应用研究   目的:通过在CT引导下125I粒子植入治疗非小细胞肺癌中术前TPS计划实施,术中TPS实时指导穿刺与植入粒子及术后TPS验证,分析术中TPS计划对125I粒子植入治疗非小细胞肺癌的剂量学指导意义,进而探讨TPS系统的临床应用价值。   方法:选取60例术前活检证实为非小细胞肺癌患者,随机分为术中计划组和无术中计划组,各30例,接受TPS系统监测下125I粒子植入治疗。采用统计学方法分析两组90%肿瘤体积接受剂量(D90)、平均中心剂量(MCD)和匹配周缘接受剂量(MPD)、靶区剂量适形度、高低剂量区分布,术后6个月的局部控制率及手术并发症等各项指标有无差异,评价术中计划的临床价值。   结果:   1术中计划组术后靶区平均中心剂量(MCD),匹配周缘接受剂量(MPD),90%肿瘤体积接受剂量(D90)与术前计划比较均无明显差异(p>0.05)。无术中计划组术后各项指标与术前计划比较均有明显差异(p<0.05)。术中计划组的术后剂量分布与术前理想的计划差别较小,而无术中计划组的术后剂量分布与术前理想的计划差别较大。提示术中计划组能使肿瘤实际接受到的剂量更均匀,且达到了术前预期的剂量。   2术中计划组符合D90>MPD和TVR在1.5-2.0之间的病例数所占百分比明显高于无术中计划组,统计学分析有显著差异(p<0.05)。可见术中计划组术后靶区剂量适形度较无术中计划组好,提示术中计划组粒子植入质量更好,正常组织受照射量减少。   3术中计划组出现高剂量区和低剂量区患者所占百分比明显比无术中计划组低,统计学分析有显著差异(p<0.05)。提示术中计划组较无术中计划组术后靶区剂量分布更均匀,即通过术中计划的调整,尽最大程度的避免了高剂量区和低剂量区。   4治疗后随访6个月,两组局部控制率比较统计学有显著差异(p<0.05)。两组患者均未出现严重并发症。   结论:   1术中计划使体靶区平均中心剂量(MCD),匹配周缘接受剂量(MPD),90%肿瘤体积接受剂量(D90)更好的符合术前理想的计划。   2术中计划更好的避免了低剂量区和高剂量区的出现,使靶区剂量适形程度更好,高效杀灭肿瘤的同时更好的保护了周围正常组织。   3术中计划使靶区剂量分布均匀且达到了处方剂量,故有较高的局部控制率。   4术中未发生严重并发症,患者均较好的耐受了手术,临床应用前景广阔。   第二部分 TPS系统在125I粒子植入联合外放疗治疗非小细胞肺癌中的指导作用研究   目的:探讨TPS系统在125I粒子联合外照射治疗非小细胞肺癌中对外照射剂量的指导意义。   方法:本研究对第一部分125I粒子近距离植入治疗的随访患者分别行CT扫描,将图像输入TPS系统重新进行靶区勾画,拾取粒子,计算植入粒子衰变4个月后的整体剂量和分布,显示所有平面的剂量分布和等剂量曲线,做出DVH图。选出存在冷区的病例7例,并精确算出7例患者冷区剂量分布,分别是11-55Gy、22-55Gy、28-55Gy、20-55Gy、32-55Gy、23-55Gy、33-55Gy。然后以每一冷区的最低剂量为参照,给出外照射剂量,并由有经验的放疗医师勾画靶区及危及器官,物理师根据放疗医师勾画的靶区及对危及器官的限量指标,设计放射野,并做出靶区剂量分布及危及器官受照射量分布。三个月后随访观察7例冷区患者的局部控制率。   结果:通过TPS计划系统精确算出冷区的剂量分别为11-55Gy、22-55Gy、28-55Gy、20-55Gy、32-55Gy、23-55Gy、33-55Gy,并使危及器官受照射量在可耐受范围内(V20均<20%),给予个性化的外照射剂量,分别为50Gy、40Gy、35Gy、40Gy、30Gy、40Gy、30Gy,明显较单纯外照射剂量低,但肿瘤靶区总剂量分别61-105Gy、62-95Gy、63-90Gy、60-95Gy、62-85Gy、63-95Gy、63-85Gy,远远超过了单纯外照射剂量。通过随访,7例患者中6例达到CR,1例患者达到PR,局部控制率达到了100%。   结论:TPS系统在125I粒子近距离治疗联合外照射治疗非小细胞肺癌中,对外照射剂量的确定有着重要的指导作用。   创新点:1.术中计划的实施使术后验证的各项指标更好的符合术前理想的计划。   2.术中计划更好的避免了低剂量区和高剂量区的出现,使靶区剂量适形程度更好,高效杀灭肿瘤的同时更好的保护了周围正常组织。   3.术中计划使靶区剂量分布均匀且达到了处方剂量,故有较高的局部控制率。   4.TPS系统在125I粒子近距离治疗联合外照射治疗非小细胞肺癌中对外照射剂量的确定有着重要的指导作用
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