发布时间:2025-01-07 09:45:54 浏览 次
作者:张婷,邱凌平,李克,殷皓泽,彭绿英,曾超,李丹,田秋红(通信作者)
单位:南昌大学第一附属医院 (江西南昌 310000)
〔关键词〕3D;打印塞子辅助引导插植;徒手插植;宫颈癌;近距离放射治疗
〔中图分类号〕R737.33 〔文献标识码〕B
〔文章编号〕1002-2376(2024)21-0009-05
基金项目:江西省教育厅科学技术研究青年项目(GJJ2200211)
宫颈癌是最常见的妇科恶性肿瘤之一,严重危害女性的身体健康 [1]。放射治疗是恶性肿瘤的主要治疗方式之一,约 80% 的宫颈癌患者需接受放射治疗 [2]。放射治疗按照照射方式可分为体外放射治疗与近距离放射治疗。其中,近距离放射治疗的放射源是后续通过电机“装入”放置在肿瘤区域的,因此也被称为后装放射治疗。体外放射治疗主要针对宫颈癌原发病灶和盆腔蔓延及淋巴转移区域,而近距离放射治疗主要照射宫颈癌原发病灶区域 [3]。宫颈癌原发病灶区域需要足够的剂量以保证疗效,病灶周围需要超过 80~ 85 Gy 的每分次 2 Gy 的放射等效生物剂量,而病灶中心则需接受 > 120 Gy 的每分次 2 Gy 的放射等效生物剂量 [4]。但体外放射治疗针对宫颈癌原发病灶和危及器官(organs at risk,OARs)的照射剂量相同,为最大限度保护 OARs,需考虑其受照射剂量限制,因此可能无法提供宫颈癌所需的根治性放射剂量。
宫颈解剖位置特殊,是人体的自然管腔,便于将放射源放入阴道、子宫宫腔中,加之宫颈癌OARs 活动范围较小、阴道和子宫内可耐受的剂量较高,因此近距离放射治疗尤其适合用于宫颈癌患者的治疗。近距离放射治疗的特点是剂量跌落快、单次剂量高,且放射源紧贴宫颈癌原发病灶区域照射,可为原发病灶提供较高的根治性放射剂量,同时降低 OARs 的受照射剂量 [5]。因此,近距离放射治疗是宫颈癌放射治疗不可或缺的重要补充部分。目前,盆腔外照射放射治疗同步铂类药物化疗,然后进行近距离放射治疗,已被确定为宫颈癌患者的标准治疗模式 [6]。其中,近距离放射治疗可为残余肿瘤病灶提供额外的放射剂量。
近年来,随着计算机技术的不断发展,CT 引导的近距离放射治疗在临床被广泛应用 [7]。该治疗需要在 CT 引导下进行插植操作,即手术医师评估患者情况后根据肿瘤大小将一定数量的插植针通过徒手插植或采用 3D 打印塞子辅助引导插植的方式置入肿瘤病灶。其中,徒手插植技术难度较高,需要依靠手术医师熟练的插植技巧,易出现创面出血、患者疼痛难耐等问题。而 3D 打印塞子辅助引导插植操作难度较低,具有可控设计、个性化定制的优势 [8]。基于此,本研究探讨 CT 引导下的 2 种插植技术在宫颈癌近距离放射治疗中的应用价值,现报道如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料
选取 2023 年 1—12 月于我院接受近距离放射治疗的 65 例宫颈癌患者作为研究对象,根据插植方式不同分为塞子引导组(31 例)与徒手插植组(34 例)。两组一般资料比较,差异无统计学意义(P> 0.05),具有可比性,见表 1。本研究经医院医学伦理委员会批准。患者及家属均自愿签署知情同意书。
表 1 两组一般资料比较 [ 例 (%)]
注:FIGO 为 国际妇产科联盟(Federation International of Gynecology and Obstetrics,FIGO)
纳入标准:病理组织学确诊为宫颈鳞癌或宫颈腺癌;按照宫颈癌诊疗规范行根治性放射治疗;既往无盆腔放射治疗史。排除标准:合并其他恶性肿瘤;重度肝肾功能不全。
1.2 方法
患者均进行体外放射治疗与近距离放射治疗。体外放射治疗处方剂量 [9]:宫颈鳞癌 45 Gy/25 次,宫颈腺癌 50 Gy/25 次。25 次体外放射治疗完成后,开始近距离放射治疗。近距离放射治疗处方剂量 [9] :单次剂量为 6 Gy,每位患者共照射 3~ 6 次,每周 1 次,累计照射剂量为 18~ 36 Gy。
1.2.1 CT 引导下插植操作
插植操作前协助患者完成术前准备,包括阴道冲洗、灌肠、排空尿液和粪便、留置导尿管等。插植操作时,首先,协助患者取截石位,用妇科扩阴器插入阴道,常规碘伏棉球消毒。然后,行宫腔探查,根据探查情况选择合适角度的宫腔管置入。完成以上操作后,两组分别采用 3D 打印塞子辅助引导插植和徒手插植。(1)3D 打印塞子辅助引导插植。依据体外放射治疗的复查影像,圆形靶区选择圆柱形 3D 打印塞子模具,其他形态靶区选择扁平型蘑菇头模具。该模具上有 18 个插植针使用的小孔道及 1 个宫腔管用的稍大孔道。先将插植针合理排列插入 3D 打印塞子模具的不同小孔道 , 再将宫腔管插入塞子的专用宫腔管孔道,然后将插植好插植针和宫腔管的 3D 打印塞子模具植入阴道,使用绷带固定塞子,通过西门子 64 排放射治疗专用大孔径 CT 引导辅助调整插植针和宫腔管的进针深度和位置。(2)徒手插植:依据体外放射治疗的复查影像确定所需插植针的数量、插入方向及深度,直接徒手将插植针平行宫腔管插入宫颈间质,并使用纱布填塞阴道固定施源器,在 CT 引导下调整进针深度和位置。
1.2.2 CT 引导下定位
采用 CT 进行平扫,扫描电流为 300 mAs,扫描电压为 120 kV,扫描层厚为 3 mm,扫描范围包括全子宫及阴道。技术员将调整至最优插植的定位数据及图像上传至医科达 Oncentra 治疗计划系统。
1.2.3 靶区和 OARs 勾画
根据欧洲妇科放射治疗协会指南 [9] 在 Oncentra治疗计划系统勾画高危临床靶区(high-risk clinical target volume,HR-CTV)和重要 OARs(包括膀胱、直肠、乙状结肠)。所有勾画操作均由近距离放射治疗插植经验丰富的同 1 位放射治疗医师执行。
1.2.4 计划优化
物理师通过设定靶区处方剂量、OARs 耐受照射剂量等临床剂量要求,采用间隔布源的步进源方法,优化兴趣点为 300,选择 point 算法模块进行优化。对预设定的目标函数进行求解,优先靶区剂量的同时兼顾 OARs 剂量。若肠道器官紧挨靶区,为避免放射性肠炎的发生,可以使靶区剂量适当欠量,保证肠道等 OARs 的受照射剂量在正常范围内。优化后单次计划剂量目标为:HR-CTV 的 90% 体积受照射剂量 D90% ≥ 6 Gy,膀胱的 2% 体积受照射剂量 D2% ≤ 5.3 Gy,直肠的 D2% ≤ 4.2 Gy ,乙状结肠的 D2% ≤ 4.2 Gy。
1.3 观察指标
比较两组 的 HR-CTV 体 积、HR-CTV 的 D90%和 D98%、HR-CTV 的适形性指数(conformity index,CI)及膀胱、直肠、乙状结肠的 0.1%、1%、2% 体积受照射剂量 D0.1%、D1%、D2%。其中,CI=(Vtref /Vt )×(Vtref /Vref ),Vtref 为 100% 剂量线所覆盖的HR-CTV 体积,Vt 为 HR-CTV 总体积,Vref 为 100%剂量线所覆盖的体积。
1.4 统计学处理
采用 SPSS 27.0 统计软件进行数据分析。计量资料以 x ±s 表示,采用 t 检验。计数资料以率表示,采用 χ 2 检验。P< 0.05 为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 典型剂量分布图像
两组均顺利完成近距离放射治疗,典型剂量分布见图 1、图 2。
注:患者 59 岁,宫颈鳞癌,Ⅲ C 期;A~ C 图分别为横断面、冠状面、矢状面剂量分布图,D 图为重建肿瘤靶区和 OARs 后的 3D 模型图,其中施源器下方挨着皮肤的方形凸起为 3D 打印塞子重建图
图 1 塞子引导组的典型剂量分布图
注:患者 78 岁,宫颈鳞癌,IA 期;A~C 图分别为横断面、冠状面、矢状面剂量分布图,D 图为重建肿瘤靶区和危及器官后的 3D 模型图
图 2 徒手插植组的典型剂量分布图
2.2 两组 HR-CTV 体积、D90%、D98%和 HR-CTV 的CI 比较
塞子引导组的 HR-CTV 体积小于徒手插植组,D90% 和 D98% 均低于徒手插植组,CI 高于徒手插植组,差异有统计学意义(P< 0.05),见表 2。
表 2 两组 HR-CTV 体 积、D90%、D98% 和 CI 比较(x ±s)
注:HR-CTV 为高危临床靶区;CI 为适形性指数
2.3 两组膀胱、直肠、乙状结肠的剂量参数比较
塞子引导组的膀胱和直肠 D0.1%、D1%、D2% 均低于徒手插植组,差异有统计学意义(P< 0.05);两组乙状结肠的 D0.1%、D1%、D2% 比较,差异无统计学意义(P> 0.05)。见表 3。
表 3 两组膀胱、直肠、乙状结肠的剂量参数比较(Gy,x ±s)
3 讨论
宫颈癌是女性最常见的恶性肿瘤之一,发病率居我国女性恶性肿瘤第 2 位。宫颈癌的治疗方式多样,主要包括手术、化疗和放射治疗。盆腔外照射治疗同步铂类药物化疗后进行近距离放射治疗是目前宫颈癌患者的标准治疗模式。其中,近距离放射治疗在Ⅰ~ Ⅳ期宫颈癌治疗中均具有重要作用,也是局部晚期宫颈癌治疗的重要补充。与单独外照射放射治疗比较,联合近距离放射治疗可将照射剂量更高效、更精准地叠加至肿瘤靶区,提高治疗效果。
CT 引导下的近距离放射治疗常规采用徒手插植。但徒手插植效果受操作者技术熟练程度和经验的影响较大,放置施源器过程中患者易出现情绪紧张、疼痛、出血等不适,进一步增加操作难度。近年来,3D 打印技术因其数字化和个性化设计的特点发展迅猛,已成为医疗领域的研究热点。3D打印在宫颈癌近距离放射治疗中的应用也越来越广泛,如可通过设计打印宫颈癌模型进行术前规划,模型可清晰显示肿瘤形状及肿瘤与周围组织的解剖位置关系 [10];也可制作个性化引导模板,以优化插植针头位置和目标靶区剂量分布 [11];还可设计个性化施源器以贴合患者的宫颈解剖结构,实现精准的剂量分布 [12]。本研究借助 1 款 3D 打印的阴道塞子辅助插植。该塞子可引导腔内、组织间插植,施源器仍然为常规使用的插植针与宫腔管。借助 3D 打印塞子引导插植的优点在于操作难度低,同时可降低患者的疼痛感。但 3D 打印塞子为一次性消毒灭菌使用产品,患者需要承担的费用高于徒手插值。
本研究结果显示, 塞子引导组 HR-CTV 的D90% 和 D98% 均低于徒手插植组,差异有统计学意义(P< 0.05)。考虑原因如下:徒手插植优先考虑靶区的受照射剂量,而塞子引导技术在保证靶区剂量的同时优化了 OARs 的受照射剂量,但两组的 HR-CTV D90% 均达到 6 Gy 以上,满足临床要求。塞子引导组 HR-CTV 的 CI 高于徒手插植组,说明与徒手插植比较,塞子引导插植的靶区剂量分布更优。宫颈癌患者的主要放射治疗不良反应为放射性膀胱炎和放射性直肠炎。本研究结果显示,塞子引导组膀胱和直肠的 D0.1%、D1%、D2% 均低于徒手插植组,差异有统计学意义(P < 0.05)。表明使用塞子引导插植可更好地降低膀胱和直肠的受照射剂量,减少膀胱和直肠的急性和晚期不良反应。
综上所述,与常规徒手插植比较,宫颈癌近距离放射治疗中采用 3D 打印塞子引导插植,可优化靶区剂量分布,且安全性高。但本研究样本量相对较小,后续将扩大研究样本量,进一步明确 3D 打印塞子引导插植在宫颈癌患者近距离放射治疗中的应用价值。
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