椎体转移性肿瘤内放射治疗联合椎体成形术

蔡越飞：本科，主治医师，东莞东华医院，负责与编辑部联系，地址：广东省东莞市东城东路1号东华医院外六科，电话：13825775866，邮箱：andychine@sina.com 钟胜：本科，主治医师，东莞东华医院 冼重杨：本科，主管技师，东莞东华医院 谭小明：本科，副主任医师，东莞东华医院 马燕华：本科，护师，东莞东华医院 125I放射性粒子植入术联合椎体成形术治疗椎体转移性肿瘤的临床应用研究 蔡越飞，钟胜，冼重杨，谭小明，马燕华 (东莞东华医院介入科,广东 523110) 【摘要】 目的 评价125I放射性粒子植入术联合椎体成形术治疗椎体转移性肿瘤的临床疗效。方法 对15例骨转移瘤患者共21个病灶，根据CT图像应用计算机治疗计划系统（TPS）制定粒子植入计划，按计划在CT引导下进行125I放射性粒子植入治疗。术后将Ｘ线片和CT扫描图像输入治疗计划系统进行质量验证。观察术后疼痛缓解情况和局部病灶的影像学变化。两个月后，行椎体成形术。骨水泥按粉/液/造影剂3:2:1比例配制。胸腰骶椎区均采用经椎弓根或椎体后外侧穿刺，在确定穿刺到位并无椎管内渗漏后，将骨水泥快速灌注至椎体内。结果 125I放射性粒子治疗骨转移瘤的止痛有效率为93.3%，其中8例为显效，6例为有效，1例为无效。治疗后疼痛分级明显降低。术后2个月CT复查显示，21个转移病灶中，局部控制7个，无变化12个，进展2个。病变控制率为90.5%。所有患者均未出现严重并发症。结论 125I放射性粒子植入术治疗椎体转移瘤止痛效果好，不良反应发生率低且程度轻，是一种疗效较好的治疗方法。椎体成形术能够强化靶区硬度，且止痛效果迅速。125I放射性粒子植入术联合椎体成形术可以优势互补。 【关键词】 椎体转移瘤；125I放射性粒子；椎体成形术 The Clinical Investigation of CT-guided Radioactive 125I seeds implantation Combined with Percutaneous Vertebraplasty for the Treatment of Spinal Vertebra Metastases Cai Yue-fei,Zhong Sheng,Xian Chong-yang,Tan Xiao-ming,Ma Yan-hua (Invasive Technology Department, Dongcheng District Donghua Hospital, Dongguan, Guangdong 523110,China ) [Abstract] Objective To study and evaluate the therapeutic efficacy of CT-guided radioactive 125I seeds implantation combined with percutaneous vertebraplasty for spinal vertebra metastases. Methods Based on the CT image before the implantation of the seeds, a computer-based treatment planning system(TPS) was used to determine the optimal seeds distribution. Under CT guidance,radioactive 125I seeds were implanted into 21 spinal vertebra metastasis lesions of 15 patients.Based on the X-ray and CT image after the implantation,quality check was carried out with TPS.The ostalgia-relieving degree and the image alterations of the spinal vertebra metastases lesions were observed.Two months later,15 patients underwent percutaneous vertebraplasty with DSA guidance,bone cement was made accoding to the ratio powder/liquid/contrast as 3:2:1 in injecting paste form.The puncturation through pedicle of vertebral arch and lateral posterior body of vertebra was both adopted in thoracic and lumbosacral vertebrae site.After making sure that the puncture was completed and there was no leakage in vertebral body,the bone cement was injected into vertebral body quickly. Results Accepted radioactive 125I seeds plantation,relief of pain was obtained and the effective rate was 93.3％(14/15)．Among 21 lesions in 15 cases followed-up by CT in 2 months，7 obtained LC， 12 NC and 2 PD.The responsive rate was 90.5％（19/21）. No serious side-effect happened to the patients.Conclusions Radioactive 125I seeds implantation can be a safe and effective method in treating spinal vertebra metastases and obtaining good clinical effects with minimal damage and few complications．Percutaneous vertebroplasty can strengthen the target and relief pain quickly. CT-guided radioactive 125I seeds implantation combined with percutaneous vertebraplasty for the treatment of spinal vertebra metastases has complementary advantages. 【Key words】 spinal vertebra metastases; 125I seed; percutaneous vertebraplasty 前言 骨是恶性肿瘤转移的常见部位，文献报道尸检发现肿瘤骨转移发生率为30％～70％，特别是在乳腺癌、肺癌、前列腺癌、肾癌和甲状腺癌等恶性肿瘤发生率更高[1]。骨转移部位又以椎体多见。疼痛是骨转移瘤最常见的症状，严重影响患者的生活质量。出现骨转移瘤时病程多为晚期，因此，国内外对骨转移瘤的治疗主要是消除疼痛症状等姑息性治疗。近年来，125I放射性粒子植入术及椎体成形术治疗椎体转移瘤所致的疼痛逐渐被国内外同行采用。我院自开展这两项技术以来，在治疗椎体转移瘤所致的疼痛及稳固椎体方面取得了良好的临床效果，现报告如下。 资料与方法 一、一般资料 2009年12月到2011年12月我院行125I放射性粒子植入术及椎体成形术治疗的患者15例。15例患者中，男性9例，女性6例，中位年龄51岁（30-72岁）。其中肝癌5例，肺癌4例、直肠癌4例、乳腺癌1例、鼻咽癌1例。15例患者中共有椎体转移病灶21个。转移部位：胸椎6个、腰椎12个、骶椎3个。椎体转移灶均行骨穿刺活检经病理明确诊断。所有患者均有转移瘤局部疼痛。骨痛程度按世界卫生组织(WHO)疼痛程度分级[2]：0级：无疼痛；I级：虽有疼痛但可以耐受，并能正常生活，睡眠不受干扰；II级：疼痛明显不能忍受，要求服用镇痛药物，睡眠受干扰；11I级：疼痛剧烈不能忍受，需要镇痛药物，睡眠严重受干扰，可伴有植物神经功能紊乱表现或被动体位。按此标准分类，II级7例，III级8例，无0级及I级病例。其中10例伴有不同程度活动受限或行走困难，4例有双下肢麻木伴排便不畅。 二、材料及设备 1、引导设备：东芝64排螺旋CT（用于引导125I放射性粒子植入术），西门子数字减影机（用于引导椎体成形术）。 2、三维治疗计划和验证：125I粒子活度和数量经“三维放射性粒子源植入治疗计划系统（TPS）”计算获得，术后进行验证。 3、粒子植入器械：采用表面带有刻度的18G粒子植入针和转盘式植入枪。 4、125I放射性粒子：大小为0.8mm×4.2mm，钛合金包壳，活度0.6mCi～0.9mCi/粒，半衰期59.4d。 5、注射用骨水泥，11～13G菱形针尖骨穿针及1.0ml螺纹口注射器。 6、铅定位纸 三、方法 术前使用认真阅读患者CT，并输入TPS治疗计划系统指导布源，计划靶体积为影像靶体积外放1cm，距离脊髓1cm。术前检查患者的血常规、凝血功能、血生化指标等，并且术前对放射性粒子进行高温消毒。术前30min应用止血药物预防出血；术中给予心电监护、吸氧，必要时给予止痛药物或请麻醉医师行静脉全麻。患者取俯卧位，不能俯卧者，可选择斜俯卧位或侧卧位，目标区域贴铅定位纸，经CT扫描定位、体表标记后，常规消毒、铺巾。0.5%利多卡因局部浸润麻醉，以13G骨活检针穿刺到病灶边缘建立工作通道，用18G粒子植入针穿刺靶区，经CT扫描确认针尖位于预定靶区后，植入粒子。对单侧穿刺难以满足布源需要的，可以考虑双侧穿刺。植入后穿刺点局部压迫止血，用无菌敷料加压包扎。术后行CT扫描检查，确定粒子在病灶内的分布情况，并将图像输入治疗计划系统进行质量验证。对于分布欠满意的患者，可立即补充植入。术后两个月进行椎体成形术，术前复查患者的血常规、凝血功能、血生化等指标，并复查CT了解病变情况（大小、边界、对脊髓的压迫情况等等），根据CT情况，选择适合的穿刺路径及计算骨水泥的注入量。术前30min应用止血药物预防出血；术中给予心电监护、吸氧，必要时给予止痛药物或请麻醉医师行静脉全麻。患者取俯卧位，不能俯卧者，可选择斜俯卧位或侧卧位，透视下旋转C臂了解椎体情况，按设计好的穿刺路径选择穿刺点，常规消毒、铺巾，0.5%利多卡因局部浸润麻醉后，透视下以13G骨活检针穿刺，边透视边穿刺，并且旋转C臂透视，确认穿刺路径与设计路径相吻合，穿刺针到达目标位置后，抽出针芯，经穿刺针注入少量造影剂，观察造影剂有无向椎管内、椎间孔或静脉丛内渗漏，确认安全后，可配置骨水泥。骨水泥配置方法：甲基丙烯酸树脂多聚体、液态甲基丙烯酸树脂单体、造影剂按3:2:1充分混合，至骨水泥呈牙膏状态时注入，边注入边透视观察骨水泥分布，若有外渗则立即停止注入。旋转拔针。术后行CT扫描，观察骨水泥在病灶内的分布状况。术后穿刺点局部压迫止血，用无菌敷料加压包扎。让患者保持体位15分钟，使骨水泥硬化。回病房后让患者卧床1天，观察有无异常情况出现，1天后可在家属辅助下坐起、下床活动。术后两个月、半年、一年再行CT扫描复查，了解病灶情况。 四、评价标准：骨痛程度按世界卫生组织(WHO)疼痛程度分级标准[2]：0级：无疼痛；I级：虽有疼痛但可以耐受，并能正常生活，睡眠不受干扰；II级：疼痛明显不能忍受，要求服用镇痛药物，睡眠受干扰；III级：疼痛剧烈不能忍受，需要镇痛药物，睡眠严重受干扰，可伴有植物神经功能紊乱表现或被动体位。疼痛消失或下降2级为显效，疼痛下降1级为有效，疼痛分级无变化或上升为无效。 125I粒子植入术后2个月复查CT，影像学评价标准：（1）局部控制（LC）：病灶不再扩大，边缘硬化；（2）无变化（NC）：病灶未见明显扩大；（3）进展（PD）：病灶进一步扩大，骨质破坏更加明显。 四、结果 本组15位患者21个病灶均成功手术。125I放射性粒子植入术后的止痛有效率为93.3%，显效率为53.3%，其中8例为显效，6例为有效，1例为无效。行椎体成形术后，有效率为93.3%，显效率为73.3%，其中11例为显效，3例为有效，1例为无效。术后2个月CT复查显示，21个转移病灶中，局部控制7个，无变化12个，进展2个。经两种手术联合治疗后，患者疼痛分级明显降低，止痛显效率明显提高；患者肢体活动及排便困难情况得到改善或缓解，生活质量明显提高。椎体成形术后患者椎体强度增加，减少了椎体塌陷、脊髓受压的发生率。所有患者均未出现严重并发症。 讨论 目前认为，对骨转移疼痛有效且副反应较小的治疗方法是外照射，疼痛缓解率可达80%～90%，疼痛缓解迅速[3]。但是外放射治疗，如X-刀、γ-刀等，高能射线必须经过正常组织照射，从而产生相应的副作用。对全身多发骨转移，特别是3个以上转移灶的患者，由于患者的耐受性影响而无治疗优势。对于放射治疗后复发的患者更是束手无策。对于多发转移性骨肿瘤及其放射治疗后复发者目前主要是使用89Sr等内照射[4]、加强骨钙的沉积[5]和其它镇痛药对症治疗，或联合应用化疗、生物疗法等，但是局部效果并不令人满意。放射性粒子组织间近距离治疗是一项近年来迅速发展的新技术，粒子所在的病灶局部剂量高，而周围剂量迅速衰减，可以有效地保护病灶周围的正常组织，弥补了常规外放疗的不足之处。 125I放射性粒子植入近距离放射治疗已较广泛地应用临床各部位软组织肿瘤的治疗[6-10]，被认为是“最佳的适形放射治疗”。通过术前治疗计划，用粒子植入针将125I粒子植入肿瘤组织内，直接杀灭肿瘤细胞。125I能发出一种低能量γ射线，组织内杀伤半径仅1.7cm。半衰期59.4天，连续照射过程中，肿瘤细胞损伤效应积累，进而抑制细胞增殖。肿瘤的增殖周期分为静止期(G0期)、DNA合成前期(G1)、DNA合成期(S期)、DNA合成后期(G2期)及有丝分裂期(M期)。γ 射线能破坏肿瘤细胞核内DNA的双链，从而杀死肿瘤细胞使肿瘤细胞失去繁殖能力，使肿瘤组织损伤、水肿、变性和坏死。在G2期及Ｍ期，只需少量的γ 射线(3cGy)即能破坏肿瘤细胞核的DNA，使肿瘤细胞失去繁殖能力，增殖期细胞被损伤后，处于非增殖期和细胞周期G0期的细胞进入敏感的G2/M期而被杀伤。肿瘤组织间植入125I放射粒子所产生的 γ 射线能量虽然不大，但能持续不断地杀死肿瘤干细胞，大大增强了靶区的杀伤效应[11]，从而达到治疗效果。 内放射治疗能缓解90%以上患者的疼痛症状，但无强化椎体的作用，还会削弱骨的重建能力，放疗期间病变椎体有发生病理性骨折的潜在危险。而椎体成形术的优势是靶区硬度加强和进一步缓解疼痛。椎体成形术的作用为稳定脊柱、止痛、预防椎体塌陷和再骨折发生[12]。椎体成形术后大部分肿瘤病灶被骨水泥充填，起到凝滞病变、提供结构性替代、提高了脊柱稳定性、防止脊椎进一步破坏和塌陷以及预防脊髓受压。不足之处是骨水泥不能抑制肿瘤生长。所以125I放射性粒子植入术与椎体成形术治疗椎体转移瘤的优势互补性是肯定的。之所以选择2个月后再行椎体成形术，是考虑立即行椎体成形术会影响125I放射性粒子的分布，125I放射性粒子经一个半衰期后对转移瘤已有一个显著的杀伤效果，此时再行椎体成形术对内放疗效果影响较小。骨水泥的止痛机制考虑为：（1）骨水泥的粘合硬化机械作用，可截断肿瘤血供，使肿瘤组织坏死；（2）骨水泥聚合反应过程中释放出的热量可达70℃，其热效应足以使肿瘤组织和椎体痛觉神经末梢坏死。普遍认为椎体成形术止痛显效发生于术后6-72小时。本组15例经椎体成形术治疗后，均在6-72小时内显效，联合放射性粒子植入术有效率达93.3%。1例无效的患者，考虑为肿瘤突出压迫脊髓的形态为蘑菇形，而非子弹形，125I放射性粒子植入后，内照射不能使肿瘤较好地回缩，椎体成形术也不能使肿瘤回缩。椎体成形术的主要并发症是骨水泥渗漏。发生渗漏的原因之一，单侧椎弓根的反复穿刺，造成椎弓根医源性损伤，使穿刺道扩大产生骨水泥渗漏；过度追求骨水泥靶区覆盖率，造成病变区域压力过高而导致骨水泥外溢。15例患者中，有2例出现周围软组织渗漏，1例经椎体骨折处渗漏至椎体侧方，未进入椎管产生压迫、损伤脊髓的症状，另1例则与注射骨水泥量偏大有关，但未产生明显临床症状。多数学者认为椎体成形术后椎体的强度和止痛疗效与注射骨水泥量得多少无关[13-15]。在实际操作中，可以考虑减少骨水泥的注射量，能够达到缓解症状、稳固椎体的效果即可，无需过分追求靶区覆盖率。 射线防护也是125I放射性粒子植入术后必须注意的问题。由于125I粒子有效半径小且能量随距离迅速衰减，防护和保存变得相对容易。Cattani等[15]对200例前列腺癌接受放射性125I粒子植入患者手术后1d进行观察，皮肤平均暴露剂量为41.3microSv/h，距皮肤50cm处平均剂量为6.4microSv/h，监测数据均低于欧洲原子能共同体96/29方针和意大利法律关于所受辐射剂量的限制标准。我国新基本标准规定公众照射的剂量限值为年有效剂量不超过1mSv。在患者植入的放射性粒子活度为1.85×109Bq，家属距离患者20cm的情况下，家属因全程陪伴患者而接受的年辐射剂量为0.7mSv，低于国家标准规定的年剂量限值[16]。本研究中应用的125I粒子活度(2.96×107Bq)远低于1.85×109Bq，所以患者家属因陪伴患者的年辐射剂量应远低于国家标准规定的年剂量限值。术中操作者须穿铅衣、佩戴铅眼镜和铅围领进行防护，术后让患者穿上或盖上铅衣。医务人员、陪护家属术后与患者保持50cm以上距离是安全的，但孕妇和婴幼儿应尽量避免接触患者。出院时让患者缴纳押金，穿铅衣防护半年以上。 125I放射性粒子植入术联合椎体成形术治疗椎体转移性肿瘤能够迅速止痛、有效控制肿瘤生长，并能够稳固脊柱，是一种微创、有效、安全的治疗方法，具有很好的临床应用前景。 参考文献 [1] Lote K,Walloe A,Bjersand A.Bone metastasis.prognosis,diagnosis and treatment.Acta Radiol Oncol,1986,25:227-232. 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