粒 子 刀 （高精度肿瘤组织间放射性粒子植入治疗）
广州市中医院肿瘤科 张华
概述
放射性粒子组织间近距离治疗肿瘤有近百年的历史，由于早期放射性粒子治疗肿瘤使用的多是高能核素，如钴-60，镭-226等，这些核素释放gamma射线，防护颇 难处理，对患者和医护人员造成严重损伤，同时由于缺乏治疗计划系统和相关的定位引导设施，治疗精度大打折扣，临床应用进展缓慢。
概述
粒子刀是集核物理学、放射生物学、肿瘤放射学、计算札应用等多门类学料于一体的高新技术产品,是面向二十一世纪最适合中国国情的内放疗设备。
粒子刀又称主体定向内放射治疗系统,它是在CT、MR、X光或B超导引下,通过治疗计划系统(TPS)制定治疗方案,计算出有效等剂量区及应植入的粒子数量,通过手术或经皮穿刺永欠性植入碘粒子。
概述
近20年来，由于新型、低 能核素，如碘-125、钯-103相继研制成功，计算机三维治疗计划系统的出现和超声、CT引导系统的发展使粒子治疗焕发了青春。
放射性粒子组织间近距离 治疗肿瘤具有精度高、创伤小和疗效肯定等优势，临床应用显示了广阔的前景。
在美国，放射性粒子组织间种植治疗早期前列腺癌已成为标准治疗手段。胰腺癌治疗 与经典手术相媲美。头颈部复发肿瘤也显示了明显的优势
粒子示意图
直径0.8mm，长度4.5mm （芝麻大小）
治疗系统构成
1：图象工作站
2：植入器械组合
3：专用定位器
4：安全防护粒子分装装置
5：射线防护手术服装，眼镜
6：图象处理与计划制订系统软件
功能特点
低剂量小范围持续放疗,阻止癌细胞再修复,再增殖;
提高靶区局部放射剂量,降低正常组织受照剂量
减小手术损伤范围;
保持患者生理功能及美观;
随意选择进针角度,层面粒子布置多 种选择;
易于防护,手术操作简便;
节省成本,提高经济、社会效益。
原理及作用
在三维内放射治疗系统条件下
微型放射源：198Au、125I、103Pd
按肿瘤形状精确植入肿瘤组织中
持续发出的低能量γ射线
使肿瘤组织遭受毁灭性杀伤
正常组织不损伤或仅有微小损伤。
历史
70年代就开始应用于临床
生产技术的局限
放射防护问题
缺乏相应的治疗计划系统
历史
80年代后期：
生产技术上获得重大突破
低能放射性粒子研制成功
计算机三维治疗计划系统
显示出广阔的应用前景
在欧美发达国家更是得到迅速发展
临床疗效令人满意
历史
上世纪90年代，性粒子植入技术被广泛用于前列腺癌治疗。
美国医学家提出，到2005年，前列腺癌根治术将从35％下降到5％，取而代之的正是粒子植入技术。
历史
我国开展这项技术已有多年，至今已有500多家医院开展
有的医院已经累积了上千例治疗病例，并将适应症扩大到全身各脏器
目前主要应用于肝、脾、肺、直肠、前列腺等脏器肿瘤。
三个环节：
微型放射源： 125I，钛合金外壳密封
治疗计划系统 ： 三维内放射治疗计划系统（TPS）
粒子植入： 肿瘤内种植治疗
微型放射源
国内多为125I
125I的半衰期为59.6天
能量为35.5KeVγ射线
制成用钛合金外壳密封的直径0.8mm，长度4.5mm放射性碘粒子
125I不会被人体吸收入血引起环境的放射污染
对于患者、家属和医务人员均是安全的。
治疗计划系统
三维内放射治疗计划系统（TPS）
CT扫描或磁共振图像资料进行精确计算
用中文界面绘出立体图标
计算微型放射源的放射剂量及粒子分布
制定出精确的治疗计划
数据直接指导临床医师粒子植入治疗
粒子植入
全封闭防辐射连击式植入器
B超或CT引导下作经皮穿刺到肿瘤内植入
各种内窥镜肿瘤内种植治疗
手术时对部分切除或不能切除的肿瘤作直视下穿刺植入
在肿瘤可能扩散部位作预防性植入
粒子植入的优势
局部治疗技术是在影像技术支持下的微创技术
可以实现肿瘤靶区高剂量
周围组织无剂量
对无法手术的局部进展期肿瘤有很好疗效
例如对难以手术的中心型肺癌和无法根治的直肠癌盆腔复发
均可实现局部控制、病人长期生存。
粒子植入类型
粒子植入可以分为暂时性插植和永久性插植两种
暂时性插植治疗剂量率般为0.5～0.7Gy/hr，治疗方法多为分次高剂量率照射，使用后装治 疗机完成，大多需要再次手术取出施源导管；
永久性插植治疗的剂量率一般为0.05～0.10Gy/hr，选择粒子的活度在每粒0.3～1.0mGi之间。 通过术中或CT、B超引导，根据计算机提供的三维立体种植治疗计划，利用特殊的设备直接将放射性粒子种植到肿瘤区域，粒子可永久留在体内，达到3个半衰期 后不用取出。
现状
该技术治疗肿瘤需要多学科联合
特别需要准确的治疗计划、娴熟的治疗技术和严谨的术后质量评估
目前我国在粒子植入治疗前计划和术后评估方面存在较大差距，成为该技术发展的障碍。
粒子刀的适应范围
粒子刀的适应范围为所有孤立的实体肿瘤，与常规放射治疗相比，粒子刀对以下肿瘤的治疗，更具有突出的优势：
①亚致死性放射损伤修复能力强的肿瘤；
②放疗后肿瘤再氧合能力差或含乏氧细胞比例高的肿瘤；
③分化程度高及生长缓慢的肿瘤等。
粒子刀治疗适应症
①头颈部肿瘤：鼻咽癌、腮腺癌、口腔癌、扁桃体癌、上颌窦癌、头皮鳞癌等
②胸部肿瘤：食管癌、肺癌、乳腺癌等
③消化系统肿瘤：胃癌、肝癌、直肠癌、胰腺癌、胆管癌等
④神经系统肿瘤：胶质细胞瘤等
⑤生殖泌尿系统肿瘤：前列腺癌、膀胱癌、子宫颈癌、阴道癌、卵巢癌等
主要适应症
1. 未经治疗的原发肿瘤；
2．需保留重要功能性组织或手术将累及重要脏器的肿瘤；
3．患者拒绝进行根治手术的病例；
4．预防肿瘤局部扩散或区域性扩散，增强根治性效果的预防性植入；
5．转移性肿瘤病灶或术后孤立性肿瘤转移灶失去手术价值者；
主要适应症
6．无法手术的原发病例；
7．外照射效果不佳或失败的病例；
8．外照射剂量不足，作为局部剂量补充；
9．术中残存肿瘤谨切缘距肿瘤太近（<0.5cm）。
主要适应症
头颈部肿瘤有：舌癌、鼻咽癌、上颌窦癌、肋腺癌、口咽癌、扁桃体癌。
胸部肿瘤有：食 管癌、肺癌、乳腺癌。
消化道肿瘤：胃癌、肝癌、胰腺癌、胆管癌、直肠癌。
神经系统肿瘤有：胶质细胞瘤。泌尿生殖系统有：前列腺癌、子宫颈癌、子宫内膜 癌、阴道癌等。
禁忌症
1．预计生存期不足6个月；
2．穿插部位皮肤溃烂感染；
3．放疗不敏感的肿瘤：
临床疗效
大部分肿瘤在手术切除或外放疗后容易复发和转移，这是因为使用手术或外放疗等方法消灭肿瘤细胞难以彻底，不能有效阻止肿瘤的再增殖和转移。
如果用粒子刀与其他治疗方法有效结合，就能很好地达到治疗目的。
粒子刀具有低剂量、小范围、持续放疗的特点，可以长时间对肿瘤细胞起杀伤作用。
脑胶质细胞瘤
（27例胶母细胞瘤和22例多形性胶质瘤，Gaspar等文献）：
125I放射粒子在强化区边缘剂量为0.05Gy/h，一年累计剂量100Gy，
随访40个月，全组生存期平均1.34年；胶母细胞瘤平均生存期0.9年，一年生存率76%。
胰腺癌
（98例，Peretz等文献）：
胰腺癌仅15-20%适于手术，5年生存率极低。外照射疗效不明显，平均生存期5.5-7个月。外照射加化疗平均生存期为9-10个月；
应用125I放射粒子植入治疗，周边最小剂量136Gy，平均放射活度36mCi，
平均生存期达21个月，最长45个月。
复发直肠癌
（29例，Martinez等文献）： 125I放射粒子植入治疗，平均植入50个，平均放射活度27.8mCi，平均边缘剂量140Gy，50%体积接受剂量多于200-300Gy，
随访78个月（6.5年），39%无局部复发及远处转移，61%局部复发，平均复发时间11个月。
粒子植入治疗直肠癌的优势
①手术创伤减小，手术难度降低； ②肿瘤接受的放射剂量明显增加
周围器官接受的放射剂量大大减少； ③利用网膜折返即可以保护小肠； ④与后装相比没有明显的神经损伤。
前列腺癌
（206例，Storcy等文献）：
125I放射粒子植入治疗T1T2前列腺癌，处方剂量160Gy，平均植入61个125I放射粒子；
5年实际生存率：PSA<4ng/ml、<10ng/ml和>10ng/ml组分别为84%、72%和51%，平均66%，平均实际生存期81个月（6.8年）PSA<0.5ng/ml和<1.0ng/ml组有提高生存期的结果。
粒子植入治疗前列腺癌的优势
①大大减少病人痛苦，以往手术治疗前列腺癌往往造成病人大量出血，采用微创125I放射粒子植入方式病人创伤很小，病人痛苦少
国外前列腺癌已放在门诊部治疗，大幅减少治疗费用。
②不影响病人正常的生理功能，手术治疗前列腺癌为了保证疗效，往往需要切除病人的睾丸，给病人的身心造成极大的痛苦，采用125I放射粒子植入方式治疗不需要切除病人睾丸，使病人不致丧失性能力。
在美国已成为前列腺癌的标准治疗方法。
治疗反应
全身反应：发热、乏力
感染、出血
粒子移位，器官血管栓塞
穿刺导致组织器官损伤
局部放射性炎症反应
治疗后常规处理
止血
止痛
抗感染
对症处理
必要时给予激素
谢谢大家！