CT引导放射性碘-125粒子治疗纵隔淋巴结转移瘤的动态剂量验证研究.pdf
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1、基金项目:新疆维吾尔自治区自然科学基金项目(2 0 2 0 D 0 1 C 2 1 7);新疆维吾尔自治区科技支疆项目(2 0 2 2 E 0 2 0 4 8)作者简介:韩雅钧(1 9 9 6-),女,硕士,研究方向:肿瘤介入放射治疗。通信作者:樊喜文,男,主任医师,硕士生导师,研究方向:肿瘤介入治疗,E-m a i l:1 0 0 5 9 7 8 2 1q q.c o m。本文引用:韩雅钧,朱 涛,樊喜文,等.C T引导放射性碘-1 2 5粒子治疗纵隔淋巴结转移瘤的动态剂量验证研究J.新疆医科大学学报,2 0 2 3,4 6(9):1 1 8 7-1 1 9 2.d o i:1 0.3 9
2、6 9/j.i s s n.1 0 0 9-5 5 5 1.2 0 2 3.0 9.0 1 2C T引导放射性碘-1 2 5粒子治疗纵隔淋巴结转移瘤的动态剂量验证研究韩雅钧1,朱 涛1,樊喜文2,刘登尧2(新疆医科大学1第三临床医学院,2附属肿瘤医院介入诊疗科,乌鲁木齐 8 3 0 0 0 2)摘要:目的 基于近距离放射治疗计划系统(B r a c h y t h e r a p y t r e a t m e n t p l a n n i n g s y s t e m,B T P S)模拟肿瘤靶区变化,探究植入放射性碘-1 2 5(I o d i n e 1 2 5,1 2 5I)粒子后
3、随时间延长靶区体积与剂量参数的关系。方法 利用3 D打印技术制作均匀球体模型模拟不同肿瘤体积,按体积变化速度分组,适形指数(C I)、外部体积指数(E I)、均匀性指数(H I)做线性回归分析,初步得出在植入粒子后最佳的靶体积缩小速度及对剂量的影响。进一步通过对3 6例纵隔淋巴结转移瘤患者粒子植入术前计划及术后剂量参数对比,验证该技术的可行性与准确性,分析术后3个月的动态剂量验证,初步分析靶区变化与时间对剂量的交互作用。结果 E I与模拟靶体积缩小速度呈正相关(B=2 5 1.3 2 3,P0.0 0 5)。H I与模拟靶体积缩小速度呈负相关(B=-3 5 5.2 9 6,P0.0 5)。粒子
4、植入患者的靶体积缩小3 5%组的时间与剂量之间存在交互作用。不同靶体积缩小速度组和时间的交互作用对D9 0值的影响有统计学意义,F(1,1 1)=5 3.1 4 7,P0.0 0 1。结论 C T引导下放射性碘-1 2 5粒子植入纵隔淋巴结转移瘤术后各剂量指标与术前比较无差别,可以较好实施术前计划方案,避免重要脏器损伤,是一种安全、有效的治疗手段,可能成为重复性好的标准术式。植入时间与肿瘤靶区缩小对剂量有显著的交互作用。当靶体积缩小3 0%3 5%范围时各剂量参数可维持在理想水平。关键词:碘-1 2 5粒子;靶体积变化;动态剂量验证;纵隔淋巴结转移瘤中图分类号:R 4 5 1 文献标识码:A
5、文章编号:1 0 0 9-5 5 5 1(2 0 2 3)0 9-1 1 8 7-0 6d o i:1 0.3 9 6 9/j.i s s n.1 0 0 9-5 5 5 1.2 0 2 3.0 9.0 1 2D y n a m i c d o s e v a l i d a t i o n s t u d y o f C T-g u i d e d r a d i o a c t i v e i o d i n e 1 2 5 p a r t i c l e s f o r m e d i a s t i n a l l y m p h n o d e m e t a s t a s e s
6、H A N Y a j u n1,Z H U T a o1,F A N X i w e n2,L I U D e n g y a o2(1T h e T h i r d C l i n i c a l S c h o o l o f M e d i c i n e,2D e p a r t m e n t o f I n t e r v e n t i o n a l R a d i o l o g y,t h e A f f i l i a t e d T u m o r H o s p i t a l,X i n j i a n g M e d i c a l U n i v e r s
7、i t y,U r u m q i 8 3 0 0 0 2,C h i n a)A b s t r a c t:O b j e c t i v e T o i n v e s t i g a t e t h e r e l a t i o n s h i p b e t w e e n t a r g e t v o l u m e a n d d o s e p a r a m e t e r s a f t e r r a d i-o a c t i v e i o d i n e-1 2 5(I o d i n e 1 2 5I)s e e d s i m p l a n t a t i
8、 o n w i t h t i m e l e n g t h e n i n g b a s e d o n t h e B T P S s y s t e m s i m u-l a t i n g c h a n g e s i n t h e t u m o r t a r g e t a r e a.M e t h o d s 3 D p r i n t i n g t e c h n o l o g y w a s u s e d t o m a k e a u n i f o r m s p h e r i c a l m o d e l t o s i m u l a t e
9、 d i f f e r e n t t u m o r v o l u m e s,a n d t h e g r o u p s w e r e g r o u p e d a c c o r d i n g t o t h e v o l u m e c h a n g e r a t e.L i n e a r r e g r e s s i o n a n a l y s i s w a s p e r f o r m e d o n C o n f o r m a b i l i t y I n d e x(C I),E x t e r n a l V o l u m e 第4 6
10、卷 第9期新 疆 医 科 大 学 学 报V o l.4 6 N o.9 2 0 2 3年9月J o u r n a l o f X i n j i a n g M e d i c a l U n i v e r s i t yS e p.2 0 2 3 I n d e x(E I),a n d H o m o g e n e i t y I n d e x(H I),a n d t h e o p t i m a l t a r g e t v o l u m e r e d u c t i o n r a t e a n d t h e i m p a c t o n d o s e a f
11、 t e r i m p l a n t a t i o n o f p a r t i c l e s w e r e p r e l i m i n a t i v e l y o b t a i n e d.T h e f e a s i b i l i t y a n d a c c u r a c y o f t h e t e c h-n i q u e w e r e f u r t h e r v e r i f i e d b y c o m p a r i n g t h e p r e-i m p l a n t a t i o n p l a n a n d p o s
12、 t o p e r a t i v e d o s e p a r a m e t e r s o f 3 6 p a t i e n t s w i t h m e d i a s t i n a l l y m p h n o d e m e t a s t a s e s,a n d t h e d y n a m i c d o s e v a l i d a t i o n 3 m o n t h s a f t e r s u r g e r y w a s a n a l y z e d t o p r e l i m i n a r i l y a n a l y s i s
13、 o f t h e i n t e r a c t i o n b e t w e e n t h e c h a n g e o f t a r g e t a r e a a n d t i m e o n d o s e.R e s u l t s E I w a s p o s i t i v e l y c o r r e l a t e d w i t h t h e s i m u l a t e d t a r g e t v o l u m e r e d u c t i o n r a t e(B=2 5 1.3 2 3,P0.0 0 5).H I w a s n e g
14、 a t i v e l y c o r r e l a t e d w i t h t h e s i m u l a t e d t a r g e t v o l u m e r e d u c t i o n r a t e(B=-3 5 5.2 9 6,P0.0 5)a m o n g 3 6 c a s e s o f m e d i a s t i n a l l y m p h n o d e m e t a s t a s e s.T h e r e w a s a n i n t e r a c t i o n b e t w e e n t i m e a n d d o
15、 s e i n p a t i e n t s w i t h s e e d i m p l a n t a t i o n a n d t a r g e t v o l u m e r e d u c t i o n i n 3 5%g r o u p s.T h e i n t e r a c t i o n b e t w e e n d i f f e r e n t t a r g e t v o l u m e r e d u c t i o n r a t e g r o u p s a n d t i m e h a d a s t a t i s t i c a l l
16、 y s i g n i f i-c a n t e f f e c t o n D9 0 v a l u e s,F(1,1 1)=5 3.1 4 7,PVT,r e f),就会产生“0”值。(2)靶区外体积指数(E x t e r n a l v o l u m e i n d e x,E I)描述靶区外剂量大于P D的体积占比6:E I=(Vr e f-VT,r e f)/VT1 0 0%,如果Vr e f=VT,r e f,则获得理想值“0”,表明正常组织接受的剂量小于P D。E I越大,接收P D的目 标 体 积 之 外 的 体 积 越 大。(3)均 匀 性 指 数(H o m o
17、g e n e i t y i n d e x,H I)指标衡量剂量分布均匀性6:H I=(VT,r e f-VT,1.5 r e f)/VT,r e f1 0 0%。其中VT,1.5 r e f是接受剂量P D的1 5 0%的靶体积。“理想的”H I是1 0 0%,较大的H I表明靶内的剂量分布更均匀。1.4.2 剂量验证 将植入后的扫描数据保存后输入到B T P S,基于所得结果进行术后剂量验证,评价指标包括平均剂量、D9 0、1 0 0%靶体积接受的最小剂量(D1 0 0)、1 0 0%P D覆盖的靶区体积(V1 0 0)、2 0 0%P D覆盖的靶区体积(V2 0 0)。1.4.3 术
18、后临床局部疗效判定 全部患者术后定期行胸部增强C T复查,对病灶变化情况进行判断分析,对比术前和术后2个月的疗效。在疗效评价时,依 据 实 体 肿 瘤 疗 效 评 价 标 准1.1(R e s p o n s e e v a l u a t i o n c r i t e r i a i n s o l i d t u m o r s 1.1,R E C I S)7判定疗效。完全缓解(C R):病灶消失,淋巴结短径1 0 mm;部分缓解(P R):肿瘤缩小3 0%以上,至少4周;无变化(S D):肿块大小比治疗前缩小3 0%或增大2 0%;进展(P D):与靶病灶直径和最小值相比,所有靶病灶直
19、径的总和至少增加2 0%,直径总和增加的绝对值必须大于5 mm,或出现新病灶。有效率=(C R+P R)/总例数1 0 0%;局部控制率=(C R+P R+S D)/总例数1 0 0%。术后并发症:主要涉及到气胸、出血、发热、食管气管瘘等。1.5 统计学处理 采用S P S S 2 2.0软件对剂量学参数行统计学分析。术前、术后剂量学参数符合正态分布,用均数标准差(x-s)表示,行配对t检验。对粒子活度、靶体积及剂量评估参数(C I、E I、H I)使用线性回归分析,总体显著性采用F检验。对不同时间点重复测量的剂量学参数之间的比较,采用两因素重复测量方差分析。P0.0 5为差异9811 第9期
20、 韩雅钧,等:C T引导放射性碘-1 2 5粒子治疗纵隔淋巴结转移瘤的动态剂量验证研究有统计学意义。2 结果2.1 剂量参数 随着放射性1 2 5I自然衰变,粒子活度逐渐衰减。模拟实验中处方剂量为1 0 0 G y。其中,A、B、C组在6个月内剂量变化细微,组间比较缩小体积的变化与验证剂量之间影响无明显价值。D组(体积缩小速度1 5%)2个月和4个月的D9 0分别为:7 2.2 G y、3 9.5 G y。E组(体积缩小速度2 0%)5个月D9 0为:4 0.2 G y。D组和E组体积缩小较慢,随着粒子活度的衰减,D9 0剂量远达不到P D,因此AE组不纳入进一步分析。F K组的D9 0分别从
21、9 3.2 G y变化为7 9.2 G y、1 1 3.0 G y变化为8 0.0 G y、1 2 2.5 G y增至1 2 5.9 G y、1 3 0.9 G y增至1 7 5.7 G y、1 3 4.9 G y增至2 4 9.3 G y、1 4 9.2 G y增至4 5 0.9 G y。随时间变化,粒子植入后16个月活度不断衰减,当体积缩小的速度越快时,靶区接受的实际剂量呈现增加趋势。H组(体积缩小速度3 5%)到I组(体积缩小速度4 0%)在13个月对比时的剂量无明显变化,见表1。模拟理想状态下,靶体积以3 5%缩小速度变化时,病灶实际接受剂量在有效范围内且变化稳定,见图1。故对G、H、
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