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目的:1972年,美国Whitomore等开创经耻骨后组织间125I粒子植入治疗前列腺癌,成为现代近距离治疗的基础。由于当时缺乏精确的计算机三维治疗计划系统(TPS)和图像处理技术,一般是在手术直视下根据暴露肿瘤大小、范围用穿刺针徒手将放射性粒子直接刺入肿瘤内或根据术前设计的模式将粒子植入肿瘤瘤床,粒子间距为0.7~1.5cm,最佳剂量、粒子数目凭借医生经验决定,明显的高剂量区和低剂量区经常发生,疗效不令人满意。上世纪90年代中期,随着计算机技术的发展及性能的提高,TPS技术的各项性能也不断完善和改进,放射性125I粒子植入在美国已成为治疗早中期前列腺癌的标准方法之一。我国从1998年开始进行放射性粒子组织间近距离治疗,迄今为止约有1000家医疗单位开展,但其中90%无计算机治疗计划系统指导,仅靠医生经验或遵循125I经验公式估算植入粒子数,缺少术前三维治疗计划及术后验证,肿瘤靶区的剂量学要求难以达到,并发症较多。对于无TPS的医疗单位,如何准确计算粒子数成为亟待解决的问题。MeningherH等研究发现粒子总活度与肿瘤体积成线性相关,与肿瘤形状无关。而粒子总活度除以单颗粒子活度为粒子数,粒子数是否与体积、表面积相关有待于研究。因此,本研究利用TPS计算不同大小的肿瘤达到相同处方剂量时需植入的粒子数,与经验公式所得粒子数相比较,同时探讨TPS计算的粒子数与肿瘤体积及表面积的关系,为临床植入粒子提供指导。
方法:假设肿瘤为正方体,边长为2cm~6.5cm(相邻间距为0.5cm),利用计算机三维治疗计划系统(3D-TPS)模拟上述10种不同边长的肿瘤,肿瘤靶区处方剂量(PD)设为145Gy,载入活度为1.85×107Bq(贝可)(0.5mCi(毫居里))125I粒子,利用两种不同的方法分别计算125I粒子数,将之分为A组和B组。A组利用TPS制定计划得需植入粒子数,B组遵循125I粒子经验公式:植入的粒子数=(肿瘤长+宽+高)/3×5÷每颗粒子的活度计算粒子数,两组均按照公式v=a3(a为肿瘤边长)计算肿瘤体积、s=6a2(a为肿瘤边长)计算肿瘤表面积。利用SPSS13.0统计软件对A、B两组粒子数进行两样本t检验,将A组粒子植入数分别与肿瘤体积及表面积进行曲线拟合。
结果:A、B两组粒子数随着肿瘤体积及表面积的增大而增多,两组所需粒子数间差异具有统计学意义(P<0.05)。A组粒子植入数y与肿瘤体积v满足回归方程:y∧=15.063+1.059v-0.001v2(P<0.05)(公式1),与肿瘤表面积s满足回归方程:y∧=-0.545+0.814S+0.0004S2(P<0.05)(公式2)。
结论:1.TPS比放射性125I粒子经验公式精确性高,更有临床实际应用价值。
2.放射性125I粒子植入中,不同大小肿瘤所需粒子数与肿瘤体积、表面积呈抛物线关系,可参考公式y∧=15.063+1.059v-0.001v2或y∧=-0.545+0.814s+0.0004s2计算粒子数。