第一节 放射性粒子植入治疗胸部肿瘤的方法
在临床工作实践中，根据肿瘤的种类、分期、生长部位、手术方式的不同，常采用以下几种治疗方法：
1.直视下肿瘤瘤体插植 当肿物生长于体表或是皮内，采用直视插植，将植入针直接刺入瘤体进行粒子植入。适用于肿瘤皮下转移、皮内转移、穿刺后沿针道转移、浅淋巴结转移瘤。肿瘤体积较大时，可使用植入模板。应当注意的是一根针植入2枚粒子以上时，最后一个粒子应距皮下1cm～1.5cm深度植入,以免造成放射性皮肤损伤。
2.开胸术中直视下插植（图7-1）
（1）当肿物生长于重要脏器周围并与之浸润，无法切除时。
（2）肿物虽能切除，但不完整，残留肿物厚度大于1cm以上时。
（3）肿物浸润到胸壁，侵犯心包、大血管等重要脏器，可在开胸术中直视下将粒子植入瘤体中，注意应当在术前使用TPS制定治疗计划，确定粒子总数、间隔、深度等。
图7-1开胸术中直视下插植
3.B超引导下粒子植入
（1）超声引导下经皮粒子植入(图7-2) 适用于胸壁肿瘤、颈部肿瘤、锁骨上淋
巴转移瘤、腋窝淋巴结转移瘤等浅表性肿瘤。
图7-2 B超引导下粒子植入，箭头指处为植入针。
（2）术中超声引导下粒子植入 术中探查发现肿物位于实质组织内，肿物生长于肺门部，采用双腔插管，单侧肺通气，使肺组织呈萎陷不张状态，然后在术中超声引导下，穿过萎陷的肺组织进行粒子植入。同样也需先行制定治疗计划。
4.CT监控下经皮穿刺粒子植入 肿瘤属于Ⅲ、Ⅳ期无法手术切除，或因病人身体状况不允许手术切除时，在CT监控下，分层面经皮穿刺行粒子植入(图7-3)。这种手术方式是我们实施治疗的绝大部分病人。优点是创伤小、一次性操作，几乎无全身反应，病人乐于接受。
图7-3 CT监控下经皮穿刺粒子植入
5.纤维支气管镜(FFB)直视下大气管内肿物粒子植入 经FFB检查并证实肿瘤生长部位后，在直视下用特制导管、导丝行粒子植入(图7-4)。这种手术特别适用于肿瘤生长于大气管内并向管腔突出，造成气道狭窄者。
图7-4纤维支气管镜(FFB)直视下大气管内肿物粒子植入
6.胸腔镜辅助小切口直视下粒子植入 对生长于外周型小肺癌和胸顶部、肺尖部、胸主动脉旁、纵隔内转移的肿瘤，在胸腔镜辅助小切口下，利用胸腔镜引导，显露肿瘤部位，直视下将穿刺针刺入瘤体中，将粒子植入(图7-5)。另一种方法是用胸
腔镜下将周围型肿瘤切除，当切除完毕再利用胸腔镜将预制好的“三明治”粒子块嵌入肺断面或贴附在瘤床上，用生物胶粘附，并与周围组织缝合固定。
图7-5胸腔镜辅助小切口直视下粒子植入
7、放射性支架植入(图7-6) 应用特制的嵌有放射性粒子的支架，按治疗计划
将粒子安置在支架上置入因癌性狭窄的大气管和食管肿瘤部位，在解除狭窄的同时，对肿瘤施实内放射治疗。也可以在大气管支架涂布放射性103Pd置入大气管肿瘤部位，在解除气道梗阻的同时，对肿瘤进行内放疗。
图7-6放射性粒子支架植入
8．放射性粒子块瘤床内植入 将放射性粒子固定在明胶海绵中，外用可吸收纱布包裹，缝合制成“三明治”粒子块，在手术结束时置入瘤床或贴附于残端上(图7-7)，进行内放疗。
图7-7箭头指处为瘤床内植入的放射性粒子块
(柴树德)
第二节 “三明治”粒子块在治疗恶性肿瘤的应用
恶性肿瘤手术治疗失败的原因是局部复发和远处转移，而局部复发更为主要。局部肿瘤治疗失败的病例,肿瘤的远处转移率是获得局部肿瘤控制病例的3.5～15倍。因此对肿瘤已有外侵或(和)局部淋巴结已有转移者,术后放疗可显著提高生存率。特别是肿瘤组织累及重要脏器如心脏、大血管、大气管、骨骼或其他脏器而无法彻底切除，成为造成术后肿瘤局部复发的决定因素。通常治疗术后残存肿瘤的方法是外照射，但是，外照射对正常组织的损伤较大，而对瘤组织的放射剂量不足，因而外照射的局控率并不令人满意。应用放射性125Ｉ粒子的放射物理学特点进行瘤床种植使肿瘤细胞的DNA 双链断裂，失去增殖能力，从而使肿瘤组织从水肿、变性至坏死。以食管癌为例,国内大多数学者对于食管癌术后大血管或吻合口有肿瘤残留、肿瘤明显外侵或淋巴结有转移,仍坚持术后放射治疗以巩固疗效。对于手术后瘤床有肿瘤明显残存而术前未行CT检查,多数凭经验设计前后野对穿照射。术后放射治疗照射范围通常包括瘤床、吻合口及淋巴引流区由于其失去等中心、不能避开脊髓、达不到根治剂量,常常造成治疗后的复发。如术中将带放射性125I粒子块（“三明治”）直接植入肿瘤残余或可疑转移部位及其周围1cm以内的组织（图7-8）,具有靶点准,持续照射,全身反
应小等优点,做为手术和外放疗的补充和延伸,是中晚期肿瘤手术的一种理想的综合治疗方法。
图7-8 术后X线显示食管癌瘤床置入的“三明治”粒子块
术中植入125I粒子对附近的外科吻合口愈合是否会有影响,是手术医生极为关注的问题,从动物实验吻合口愈合情况及术后7d～14d吻合口胶元含量和组织学观察均证明,术中植入125I对附近吻合口是安全的，骆永基等报道28例消化道吻合口及支气管残端均愈合良好。手术中瘤床“三明治”粒子块置入术既可将放射性粒子稳固于瘤床,有效地避免了粒子移位、游走,又可达到高度适形的放疗,以控制肿瘤的局部复发和转移。
一、放射粒子植入的优点
1.放射治疗的基本目标是最大限度地释放剂量给肿瘤,而最小限度给正常组织。放射性粒子植入是达到这一目标的最好方法。由于常用的放射粒子均为低能光子,直接植入靶区,靶内可达治疗所需的任何处方剂量,而周围正常组织剂量低,损伤小,几乎无全身反应。
2.持续照射使肿瘤再增殖明显减少。低剂量率持续照射对细胞有丝分裂的抑制,使肿瘤细胞产生Ｇ2期阻滞,而Ｇ2期对放射敏感,更有利于被射线杀伤。
3.低剂量率照射杀伤癌细胞对氧的依赖性减少,在一定程度上克服了乏氧细胞对放射的抗拒性。
4.可以做为标记为外放疗的精确定位奠定基础。
二、放射性粒子的选择
125Ｉ和103Pd是两种常用的永久性植入粒子,能量分别为0.028MeV和0.021MeV,半衰期分别为60d和17d。对前列腺癌推荐处方剂量分别为140Gy～160Gy和100Gy～130Gy,初始剂量率分别7cGy/h～8cGy/h和20cGy/h。Ling在临床上对前列腺癌细胞
潜在倍增时间(Tp)5d～30d的肿瘤,用参考处方剂量(198Au60Gy,103Pd120Gy,125I160Gy)进行粒子植入研究发现,在生物有效剂量和癌细胞杀伤方面,198Au最低; 103Pd对生长快的肿瘤(Tp﹤10d),特别是Tp﹤5d者非常有效,而对Tp≥15d者疗效差; 125I对生长慢的肿瘤(Tp﹥10d)更有效,而对Tp﹤5d者疗效差。借鉴前列腺癌的资料，因原发肺鳞癌和腺癌的Tp分别为15d和17d,故应选125I粒子;而小细胞癌和大细胞癌的Tp分别为4d和5d,故应选103Pd粒子。肺转移性肿瘤,应参照原发癌的Tp选择粒子,如结肠癌和转移性乳癌Tp分别为7.5d和6.5d,亦应选103Pd。
三、“三明治”粒子块治疗适应证
1.手术中肿瘤组织累及重要脏器如心脏、大血管、大气管、骨骼或其他脏器而无法彻底切除,又不宜行穿刺植入时。
2．手术中因腔道管壁菲薄等因素,不宜行穿刺植入时。
3．在瘤床、亚临床病灶区域和淋巴回流途径上有肿瘤组织残留时置入粒子块。
四、剂量及计算
1.根据125I治疗计划系统(TPS)计算及布源。
2.如无TPS系统,应用Halaris的125I粒子组织内放疗经验公式求出需用粒子的总活度,再除以拟选用粒子的活度就得出所需的粒子数量。对手术中肿瘤组织残留厚度﹤1.0cm者,仅需平面植入(planarimplant)。125I的推荐处方剂量前列腺癌为140Gy～160Gy。
3.TPS应用 术前根据 CT 成像的瘤灶形态、大小、周围重要器官和组织范围及125I粒子表面活性和处方125I剂量等，应用TPS计算出放射源125I粒子在瘤灶区及其周围空间的剂量分布，备存。手术切除肿瘤后测量肿瘤瘤床的长度和宽度，绘出粒子种植的平面图。
4.标记边界 在行肿瘤切除前用黑丝线标记出肿瘤瘤床四周边界，食管癌则标记出肿瘤上下两端。
5.“三明治”粒子块的制备 在无菌和防辐射屏蔽条件下将明胶海绵1块～2块修剪成与瘤床适形大小，用粒子植入枪将125粒子按治疗计划的数目（4粒～12粒）种植在明胶海绵中，每个粒子相距1cm。然后用可吸收织布Dexon片或止血纱包被明胶海绵，并用4号丝线将其缝合在一起以固定粒子，放入自制铅盒内备用。
五、种植
1.置入法 手术切除后有肿瘤组织残存的瘤床，待手术即将结束时，手术野仔细止血后用干纱布拭净瘤床，将制备的“三明治”粒子块置入瘤床，周边用医用蛋白胶涂布后再将粒子块与纵隔胸膜间断缝合固定。
2.贴附法 对于心脏和大血管表面残留的瘤床以及胰腺表面有转移的瘤床，先用医用蛋白胶涂布后再将粒子块粘于瘤床上，周边与胸膜、腹膜或胰腺被膜间断缝合固定，腹部操作时还可利用大网膜固定粒子块。使粒子块像夹心饼干一样不能松动、移位，实行准确的瘤床适形放疗。
六、防护问题
监测结果显示125I源在空气介质中近距离处辐射量较高,因此术前近距离操作125I粒子时,应穿防护衣,戴防护镜或在铅有机玻璃屏后操作,取放粒子要用8cm长镊子或颗粒源简易机械手。术中医务人员最大辐射剂量位(主刀)虽未超过国际标准的放射工作人员限值25μSv/h,但为了使术者尽可能少受辐射,建议手术者也穿防护衣,戴防护镜(主刀、一助)。术后一般护理不需特殊防护,只有在近距离(﹤50cm)护理时需在患者放射源部位盖0.18mm～0.25mm铅当量防护布或工作人员穿防护衣。监测表明,0 .18mm～0.25mm铅当量的防护布(衣)可屏蔽125I 90%～99%的辐射量。距病人110cm时,所有病人周围辐射量均在国际标准规定的公众限值25μSv/h以下,故出院后(在术后半年内)与家人仅采用1米距离防护即可,偶尔亲密接触,只要时间不长也无多大影响。6个月后不需任何防护。
(王春利 张双平)
第三节 放射性粒子植入治疗胸部肿瘤的效果
放射性粒子治疗胸部，因其肿瘤局部的持续高剂量，使肿瘤组织能得到有效杀伤，而肿瘤周围组织的低剂量，而使得周围正常组织得到很好保护，几乎没有像外放疗那样严重的副反应。许多病人在经历了诸如手术、化疗、外放疗等治疗后，肿瘤复发和疗效不佳或有部分不能耐受放、化疗严重反应者，转而要求采用粒子植入治疗，大部分病人取得了意想不到的明显效果。
从目前国内多位同行专家所发表的肺癌粒子植入文章报告来看，治疗效果相差较大，肿瘤的完全缓解率从25%~70%，总有效率从71.8%~94.4%不等，完全不像前列腺癌的治疗有效率96%那样稳定。产生这样的差异是什么原因呢？从国内各位专家的文章中发现有以下几个方面的不同：第一是粒子活度，各组使用的粒子活度从1.48×107Bq～3.33×107Bq（0.4mCi~0.9mCi）不等。第二是植入粒子间隔从1.0cm～2.5cm之间不等。第三是植入方法不同，有的专家从开始到完成整个植入，仅用一个针反复变换角度，对瘤体进行放射状锥形植入。有的采用多根针，对瘤体采用变换角度的楔形植入，随意性较大，因而影响了粒子在瘤体内的空间几何排布，甚或出现放射治疗冷区。另外，由于胸部自身解剖生理学特点，如呼吸运动，肋骨遮挡，术中气胸造成肿瘤移位等因素，不同学科的专家有着不同的处理方法，均对治疗效果产生一定影响，因而出现了以上报告中的差异。
在近5年的探索与实践中，将放射性粒子植入治疗前列腺癌的原理和方法移植到晚期肺癌的治疗中，选择处方剂量80Gy，活度2.59×107Bq（0.7mCi）的125I粒子，应用TPS制定术前治疗计划和术后质量验证，在CT引导下经皮穿刺将125I粒子植入肿瘤瘤体，特别是使用的植入模板，确保了放射性粒子在瘤体内按计划均匀摆布。治疗后患者经随访观察，半年存活率己近100%，1年生存率90%，2年生存率45%，取得良好的近期疗效，其中2例已超过46个月，目前仍健在。
对于经皮穿刺CT引导下肺癌粒子植入，国外可借鉴的经验不多，在我国这一项工作是在近几年来轰轰烈烈开展起来的。为进一步提高肺癌粒子植入的治疗效果，在治疗时必须提倡应用TPS，严格认真地制定术前治疗计划与术后质量验证。术中严格按计划排布粒子，力求空间分布均匀。进一步研制适合肺癌治疗的专用植入器械与术中导航系统，克服肋骨遮挡，及时处理术中所发生的气胸所导致的肿瘤移位等，都是十分迫切和必要的。
(柴树德)
第四节 放射性粒子植入治疗胸部肿瘤的安全与副损伤
一、安全
放射性125I粒子因其物理学特点，其辐射半径小，约1.0cm～1.7cm，随着距离的增加，其放射能量呈几何倍数锐减，1粒125I粒子，其中心点的放射能量182Gy，在1cm的距离迅速衰减为20%即31.6Gy，在2cm距离上衰减为5%即7.7Gy，1m左右的距离防护即可避免放射性伤害。
从时间损伤上观察，受损伤的程度和接受放射的时间累计有关，接触时间长、身体累计量大。以1个人1年内参加粒子植入200次，每次植入20粒，操作时间为30分钟，操作使用0.25mm铅橡胶衣的防护，一年内累计接受照射量仅相当于一次普通胸部透视所接受照射量的1/5。因此使用放射性粒子植入进行治疗时对操作人员是安全的。另外，在B超和CT引导下植入粒子，时间不长，整个植入过程几乎全封闭操作，泄漏少，受照射很小。严格穿戴有效防护用品，如铅围脖、手套、眼镜等，可完全阻挡粒子的低能量射线辐射。
二、放射性粒子对组织的损伤
放射性粒子因其局部剂量过高，对皮肤、乳腺可产生放射性坏死，是最严重的并发症，其他诸如放射性溃疡，瘘道形成等损伤也有报导。
关于胸部肿瘤放射性粒子植入后对正常肺组织和肺功能的影响，国外报导在术后3到6个月后CT检查显示有极小的肺纤维变和放射性肺炎。术前和术后肺功能测试，结果发现用力肺活量（FVC）和1秒用力呼气率（FEV1）均不受影响。
国内文献报告对放射性粒子对肺，气管，食管和大血管的放射损伤作了实验观察，宋永彬等分别在实验动物的气管、食管和大血管表面固定粒子，分别在术后7d~30d内将动物处死，取相应部位作组织学检查。结果，在植入后短期发现各组织有轻度放射性损伤，但都是可逆的，可通过自身修复。
韦长元等将不同剂量的放射性粒子125I植入兔大动脉周围，在不同时间，用光镜、电镜等方法观察兔大动脉组织的变化。结果显示：同剂量，作用不同时间的放射性125I粒子植入大动脉旁后，光镜观察动脉外膜有炎细胞浸润，中膜、内膜层无改变。电镜观察了粒子活度为2.15×107Bq（0.58mCi），植入30天和活度为5.92×107Bq（1.6mCi），植入20天两组，显示动脉内膜的微绒毛变形，嵴变平。粒子活度为5.92×107Bq，植入30天一组，显示动脉内膜细胞嵴变平，微绒毛大部分消失，但无内膜破溃。因而得出结论，认为放射性125I粒子植入对兔正常血管组织损伤小，为可逆性，血管无穿孔、出血的严重损害。
我们在粒子植入过程中，曾发生粒子迁移至远端肺组织，坠入胸腔，观察一年后未发现有放射性肺损伤。病人将粒子咽下进入肠道，停留10天后由肠道排出体外而未发生肠瘘等并发症。1例右下肺周围型肺癌的女性患者，行粒子植入术，术后近6个月复查胸CT显示肿瘤PR，术后11个月又行病变局部肺楔形切除，术后病理检查，发现肿瘤中心坏死，周边纤维化，外周的肺组织检查发现支气管壁纤毛细胞正常（图7-9～18），这一结果，证实放射性粒子仅对植入瘤体产生杀伤作用，而对肿瘤周围肺
组织几乎不产生组织学上的损害。
虽然有报道前列腺癌患者粒子植入后夫妇可以同房，但需使用安全套，避免粒子从尿道排出。为了预防与此类植入粒子后的病人长时间接触而产生的可能的损害，在病人住院期间，最好安排病人住单人病房，与家属保持1公尺以上的距离。病人在植入后的6个月后无需防护。
（柴树德）
图7-9患者女55岁，主因头痛1周查体发现颅内肿瘤、右周围型肺癌，
曾行头颅咖吗刀治疗。术前CT显示右下肺周围型肺癌
图7-10 选择活度2.59×107Bq的粒子，PD80Gy，术前DVH图显示mPD87Gy，
平均剂量151 Gy，D90 86.8 Gy，V9098.5%，V10095.9
图7-12术后DVH图显示MPD85Gy，平均剂量161Gy，D9085 Gy，V9097.2%，V10093.7%。
图7-13术后6个月CT显示PR
图7-14左图为术后11m行肺肿物楔形切除术之标本，右图为切开肿物后，
箭头指处是植入的部分粒子，并且肉眼观察肿物已坏死。
图7-15标本（1）病理证实肿瘤细胞坏死
图7-16标本（2）病理证实肿瘤周围组织变性和纤维化
图7-17标本（3）病理证实邻近肺泡正常 图6-18（4）病理证实邻近细支气管正常
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