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放射性125I粒子植入治疗是一种近距离放疗方法,肿瘤靶区接受剂量高,而周围正常组织剂量低,具有安全、微创、疗效确切、并发症少,且放射污染低、易于防护等优点。目前放射性125I粒子植入治疗成为早期前列腺癌的标准治疗手段,在我国也广泛应用于各种实体肿瘤的综合治疗。放射治疗产生的生物效应与组织吸收剂量直接相关,肿瘤及周围危及器官的实际受照剂量是影响肿瘤治疗效果及并发症最直接、最重要的因素。前列腺癌125I粒子植入术后利用三维治疗计划系统(Treatment planning system,TPS)行验证计划是评价植入质量及实际受照剂量的金标准;其他恶性肿瘤亦同前列腺癌将术后验证的周边剂量(matched peripheral dose,MPD)作为其实际吸收剂量。目前,国内开展125I粒子植入的单位众多,但大多数条件不成熟,既无术前计划也无术后计划,无法评估肿瘤和周围危及器官实际吸收剂量。即使是开展规范的单位也多关注术后当天或一周内的验证计划,将所得验证剂量作为肿瘤的实际吸收剂量,很少对术后不同时间的周边剂量进行验证。利用TPS计算所得的周边剂量是在肿瘤靶区及粒子位置不变的前提下,粒子完全衰变后肿瘤靶区吸收的剂量。美国前列腺癌放射性粒子植入治疗临床实践指南中指出植入术后过早行验证计划会高估前列腺的体积,低估前列腺受照剂量;如果过晚行则会高估前列腺受照剂量。指南对术后验证的最佳时间尚无确定,建议每例病例的术后验证计划时间保持一致。国外有研究建议前列腺癌粒子植入术后1月水肿消失后行验证计划评价其实际吸收剂量。肺部恶性肿瘤与前列腺癌不同,由于射线的杀伤作用,肿瘤靶体积逐渐变小,粒子位置也发生变化,肿瘤和周围危及器官的实际受照剂量也相应发生变化。目前关于恶性肿瘤125I术后靶体积缩小对剂量影响的研究鲜有报道。本研究利用TPS模拟恶性肿瘤125I粒子植入术后的验证计划,选取肺部恶性肿瘤125I粒子植入患者,术后1个月行验证计划,探讨靶体积缩小对剂量学的影响,为临床应用提供更可靠的实验依据。第一部分:TPS模拟研究125I粒子植入术后肿瘤靶体积缩小对剂量的影响目的:初步探讨恶性肿瘤125I粒子植入术后以不同速度缩小时其靶体积缩小对剂量的影响。方法:假设某肿瘤形状为球体,直径为4cm,利用TPS模拟该肿瘤的125I粒子植入计划,处方剂量(prescription dose,PD)100Gy,载入1.85×107Bq(0.5m Ci)活度125I粒子36颗,粒子层间距为1cm,同一层面内尽量周边分布,得出D90为107Gy。假设125I粒子植入术后肿瘤均匀且向心性缩小、粒子均匀且向心性集中、无粒子脱落及游走,若肿瘤体积每月以不同速度缩小,按缩小速度分组:每月缩小初始肿瘤体积的0%(体积不变)为A组,5%为B组,10%为C组、15%为D组、20%为E组、25%为F组、30%为G组、35%为H组、40%为I组、45%为J组、50%为K组,利用TPS模拟A~K组术后1~6月的验证计划,得出各组术后不同时间的周边剂量(D90),观察各组术后周边剂量的变化趋势。结果:A~C组术后1~6月D90呈逐渐下降趋势,D~K组术后1~6月D90则呈先下降后上升趋势。D、E两组术后D90与肿瘤靶体积可拟合成三次函数曲线,方程分别为:Y=5670.4-119.4X+0.35X2+0.21X3,相关指数R2=0.998;Y=7004.6-8.78X-6.53X2+0.29X3,相关指数R2=1。D(15%)、E(20%)两组术后随靶体积减小,周边剂量呈先下降后轻微上升趋势,最终在术后5~6月肿瘤即将消失时趋于稳定。结论:术后肿瘤靶体积缩小显著影响周边剂量;肿瘤缩小越快,周边剂量变化越大,肿瘤靶体积每月缩小15%~20%可能较为理想,肿瘤缩小过快或过慢均可导致疗效不佳。第二部分:125I粒子治疗肺恶性肿瘤术后靶体积缩小对剂量的影响目的:探讨125I粒子治疗肺恶性肿瘤术后1个月靶体积缩小对剂量的影响。方法:选取本院11例行125I粒子植入治疗的肺部恶性肿瘤患者共14个肿瘤病灶,年龄29~89岁,中位年龄71岁,男性10例,女性1例;肿瘤大小1.5~7.2 cm,腺癌9例,鳞癌3例,肾透明细胞癌肺转移1例,脊索瘤肺转移1例,均有病理证实,2例既往行外放疗,设定处方剂量大于60Gy。CT引导下经皮植入125I粒子,粒子活度1.11×107Bq~2.22×107Bq,20~82颗,术后即刻行验证计划,周边剂量为36~102 Gy,正常肺组织及脊髓剂量均在耐受剂量以下。术后随访未见相关副反应发生,术后1个月行验证计划,根据靶区是否变化分为靶区不变和靶区变化组。靶区不变组(A组):假设术后1个月肿瘤靶区及粒子位置不变,应用术后当日CT图像行验证计划,载入粒子活度为植入时的初始活度衰变1个月后的活度;靶区变化组(B组):应用术后1个月扫描的CT图像行验证计划,粒子活度同A组。得出两组的V(肿瘤的靶体积)、D90(90%的靶体积接受的剂量即周边剂量)、V90(90%处方剂量覆盖的体积占靶体积的百分比)、V100和V150,比较各参数两组间有无差异。利用公式Vd%=(VA-VB)/VA×100%计算两组间肿瘤靶体积的差值百分比;利用公式D90d%=(VB-VA)/VA×100%计算两组间D90的差值百分比,观察Vd%和D90d%之间的关系。结果:靶区不变组V、D90、V90、V100、V150均数分别为52.84±37.76cc、40.78±11.90Gy、75.48±7.03%、69.44±8.18%、42.16±10.66%;靶区变化组V、D90、V90、V100、V150均数分别为32.80±28.89cc、69.17±31.94Gy、89.48±7.54%、85.67±8.88%、66.71±14.42%。各参数两组间比较差异均有统计学意义,P<0.05。V的差值百分比为:6.7%、13.8%、22.3%、23.4%、38.3%、41.3%、42.6%、51.0%、51.2%、54.5%、61.5%、65.5%、77.9%、82.5%;相应的D90差值百分比为:4.4%、22.5%、33.6%、30.6%、25.1%、63.5%、4.5%、64.4%、70.0%、61.8%、141.7%、138.0%、164.3%、163.2%,随两组肿瘤靶体积差值百分比增大,D90的差值百分比也呈增大趋势。结论:肿瘤靶体积及粒子位置变化可导致剂量随时变化,术后肿瘤靶体积缩小显著影响周边剂量,术前计划及术后即时验证剂量并非肿瘤实际吸收剂量,术后定期剂量验证可能更好的了解肿瘤吸收剂量,预测疗效及并发症。