劉玉璽　LIU Yuxi孫業(yè)全　SUN Yequan劉 峰　LIU Feng蹇兆成　JIAN Zhaocheng王苗苗　WANG Miaomiao賀　浩　HE Hao林明明　LIN Mingming

125I植入治療乳腺癌腋窩淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的實(shí)驗(yàn)觀察

劉玉璽1LIU Yuxi孫業(yè)全1SUN Yequan劉 峰1LIU Feng蹇兆成1JIAN Zhaocheng王苗苗2WANG Miaomiao賀浩1HE Hao林明明1LIN Mingming

作者單位
1. 濰坊醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)影像學(xué)系 山東濰坊261053 2.濰坊醫(yī)學(xué)院心理學(xué)系山東濰坊261053

目的 探討淋巴結(jié)內(nèi)植入放射性125I粒子治療乳腺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的可行性及安全性，為該療法進(jìn)入臨床應(yīng)用提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。材料與方法選取健康成年新西蘭大白兔25只建立乳腺癌腋窩淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移模型，22只建模成功，隨機(jī)選取3只摘除腫大的淋巴結(jié)行病理學(xué)檢查，證實(shí)其性質(zhì)；將剩余19只兔隨機(jī)分成實(shí)驗(yàn)組（n=10）和對照組（n=9），實(shí)驗(yàn)組淋巴結(jié)內(nèi)植入具有放射性的125I粒子，對照組淋巴結(jié)內(nèi)植入無放射性的空粒子，每周利用常規(guī)超聲觀察并測量腋窩淋巴結(jié)的最大直徑。以對照組實(shí)驗(yàn)動(dòng)物全部死亡作為實(shí)驗(yàn)終點(diǎn)，對實(shí)驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行尸檢。結(jié)果 3枚淋巴結(jié)病理結(jié)果證實(shí)全部為轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)。粒子植入第12周，實(shí)驗(yàn)組10只實(shí)驗(yàn)兔9只轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)直徑減小，治療有效（P＜0.05）；1只治療失敗，第8周時(shí)長徑為3.28 cm，但增長較對照組緩慢（P＜0.05），病理解剖發(fā)現(xiàn)粒子聚集。對照組實(shí)驗(yàn)兔全部死亡，腫大的淋巴結(jié)出現(xiàn)破潰，尸檢鑒定肺轉(zhuǎn)移5例、肺合并肝轉(zhuǎn)移1例、肝轉(zhuǎn)移2例、骨轉(zhuǎn)移1例。兩組淋巴結(jié)直徑從第3周起差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01）。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程除1例乳腺原位移植瘤復(fù)發(fā)行第2次切除后未再復(fù)發(fā)外，其他實(shí)驗(yàn)兔均未出現(xiàn)患側(cè)上肢水腫、皮下水腫等并發(fā)癥。結(jié)論 淋巴結(jié)內(nèi)植入放射性125I粒子治療乳腺癌腋窩淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移安全、有效，有望應(yīng)用于臨床。

乳腺腫瘤；淋巴轉(zhuǎn)移；放射療法；碘放射性同位素；疾病模型，動(dòng)物；兔

乳腺癌是30～59歲女性發(fā)病率最高的惡性腫瘤，且是45歲以下女性最常見的癌癥死因［1］。其中腫瘤淋巴轉(zhuǎn)移是導(dǎo)致治療失敗造成患者死亡的主要原因。淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移或復(fù)發(fā)以手術(shù)切除為主要治療手段，若以往未行腋窩淋巴結(jié)清除，則需要補(bǔ)充清除［2］，但淋巴結(jié)清除術(shù)后并發(fā)癥多，嚴(yán)重影響患者的生存質(zhì)量。經(jīng)過長期的臨床驗(yàn)證，125I粒子植入治療技術(shù)以其療效好、并發(fā)癥少［3］、對周邊組織損傷小、醫(yī)護(hù)人員易防護(hù)等優(yōu)點(diǎn)受到越來越多國內(nèi)外學(xué)者和專家的關(guān)注［4］。目前有大量組織間植入放射性粒子治療乳腺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的報(bào)道［5-6］，雖然其效果好，但多為淋巴結(jié)外放置，粒子需要量大，且需要應(yīng)用計(jì)算機(jī)立體定位計(jì)劃系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，操作復(fù)雜，花費(fèi)高。本研究根據(jù)粒子的輻射半徑及淋巴結(jié)大小設(shè)計(jì)粒子植入數(shù)量及方式，探討淋巴結(jié)內(nèi)粒子植入治療乳腺癌腋窩淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的可行性及安全性，為臨床治療晚期乳腺癌提供一種微創(chuàng)治療方式，提高患者的生存質(zhì)量，改善預(yù)后。

1　材料與方法

1.1材料和設(shè)備 雌性新西蘭大白兔25只，體重3.0～3.5 kg，購于山東省農(nóng)科院（許可證號(hào)SCXK20090013）。植入器械采用國產(chǎn)18G粒子植入針和轉(zhuǎn)盤式粒子植入槍，125I放射性粒子由中國原子能研究所提供，0.8 mm×4.5 mm大小，鎳鈦合金包殼，活度為0.4～0.7 mCi。GE 3.0T MR掃描儀，采用膝關(guān)節(jié)線圈，掃描參數(shù)：T1WI：TE 9.0 ms，TR 650 ms，層厚3.5 mm，間隔0.9 mm，矩陣256×256，激勵(lì)次數(shù)1；T2WI：TE 115.0 ms，TR 5360 ms，層厚3.5 mm，間隔0.9 mm，矩陣256×256，激勵(lì)次數(shù)1；擴(kuò)散加權(quán)成像：TE 87.0 ms，TR 3000 ms，層厚3.5 mm，間隔0.9 mm，矩陣112×112，激勵(lì)次數(shù)8；b值為0、550、800 s/mm2。

1.2建立模型 將液氮保存的VX2瘤組織（購于協(xié)和醫(yī)科大學(xué)）在37℃生理鹽水中復(fù)蘇，然后裁剪成1 mm× 1 mm×1 mm大小的組織塊種植于雄兔右后肢肌肉豐富區(qū)，3周后取出1 cm3大小的瘤組織，去除表面纖維結(jié)締組織和血液，在滴有慶大霉素的生理鹽水中裁剪，大小1 mm×1 mm×1 mm，將裁剪好的瘤組織種植于25只雌兔左側(cè)第3位置的乳房內(nèi)，待腋窩處能觸及腫大的淋巴結(jié)后將乳腺移植瘤切除，保留乳頭［7］。淋巴結(jié)最大直徑1 cm左右時(shí)，從種植成功的22只中隨機(jī)挑選3只摘除腋窩淋巴結(jié)行病理學(xué)檢查，余下的行MR掃描，檢查其是否存在其他部位轉(zhuǎn)移。

1.3分組與粒子植入 檢查結(jié)束后將19只兔隨機(jī)分成兩組：實(shí)驗(yàn)組10只和對照組9只。實(shí)驗(yàn)組淋巴結(jié)內(nèi)植入放射性125I粒子，對照組淋巴結(jié)內(nèi)放置無放射性的空粒子。粒子植入方法：植入前超聲測量淋巴結(jié)最大直徑D（單位：cm）以確定所需層面數(shù)（層面數(shù)=D/1.7）及每個(gè)層面的最大直徑d以確定所需粒子數(shù)［粒子數(shù)= π（d/2）2/π（0.85）2］，設(shè)置層面及放置粒子時(shí)要均勻；然后采用觸診法定位腫大的淋巴結(jié)，切開其表面皮膚，用眼科鑷固定淋巴結(jié)，直接用粒子植入槍穿刺淋巴結(jié)內(nèi)植入放射性粒子，縫合皮膚。每周利用超聲多層面觀察腋窩淋巴結(jié)最大直徑的變化。

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 17.0軟件，對計(jì)量資料進(jìn)行t檢驗(yàn)，率的比較采用χ2檢驗(yàn)，P＜0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2　結(jié)果

2.1建模成功率 25只實(shí)驗(yàn)兔成功建立動(dòng)物模型22只，隨機(jī)摘除的3枚腫大的淋巴結(jié)病理結(jié)果均為轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)（圖1）。

圖1　實(shí)驗(yàn)兔乳腺移植瘤淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。淋巴結(jié)的正常結(jié)構(gòu)消失，內(nèi)可見大量形態(tài)不規(guī)則、細(xì)胞核大、染色深的腫瘤細(xì)胞（箭頭）；而正常的淋巴細(xì)胞體積較小，染色淺（箭，HE，×400）

2.2植入粒子后兩組淋巴結(jié)最大直徑變化 前2周兩組淋巴結(jié)最大直徑變化與術(shù)前差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。第3周：實(shí)驗(yàn)組腋窩淋巴結(jié)直徑開始明顯變小，與第2周對比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01）；而對照組淋巴結(jié)較第2周增大，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。第8周：對照組淋巴結(jié)出現(xiàn)融合。第3～8周兩組淋巴結(jié)直徑對比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01），見表1。第12周：對照組實(shí)驗(yàn)兔全部死亡，尸檢發(fā)現(xiàn)肺轉(zhuǎn)移5例，肝轉(zhuǎn)移2例，肺合并肝轉(zhuǎn)移1例、合并骨轉(zhuǎn)移1例；實(shí)驗(yàn)組除1只實(shí)驗(yàn)兔腋窩淋巴結(jié)進(jìn)展［但進(jìn)展速度較對照組明顯慢，第8周時(shí)最大直徑為3.28 cm，與對照組相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）］外，其余均得到有效控制，淋巴結(jié)直徑和第6周相比變化不明顯，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），MRI檢查未發(fā)現(xiàn)其他臟器及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程除1例乳腺原位移植瘤復(fù)發(fā)行第2次切除后未再復(fù)發(fā)外，其他實(shí)驗(yàn)兔均未出現(xiàn)患側(cè)上肢水腫、皮下水腫等并發(fā)癥。

表1　實(shí)驗(yàn)兔125I粒子植入前后連續(xù)8周兩組淋巴結(jié)最大直徑變化（cm）

3　討論

組織間植入放射性粒子治療腫瘤是術(shù)中將具有放射性的核素在超聲或CT引導(dǎo)下直接種植到腫瘤體內(nèi)或腫瘤周圍，通過放射性核素持續(xù)釋放射線達(dá)到殺傷腫瘤細(xì)胞的目的，其殺傷腫瘤細(xì)胞的機(jī)制［8］：①電離輻射的能量直接沉積于生物大分子的電離和激發(fā)，破壞機(jī)體的核酸、蛋白質(zhì)和酶等具有生命功能的物質(zhì)。②射線的間接作用。電離輻射首先直接作用于水，使水分子產(chǎn)生一系列原發(fā)輻射分解產(chǎn)物（e-水合、H2和H2O2等），然后再通過這些輻射分解產(chǎn)物作用于生物大分子，引起后者的物理和化學(xué)變化。張萬福等［9］研究表明125I亦具有抑制血管內(nèi)皮生長因子合成的作用。本研究發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)組除1只發(fā)生進(jìn)展外，其余9只腫大的淋巴結(jié)均得到有效控制，且無相關(guān)并發(fā)癥，實(shí)驗(yàn)兔生存良好，而對照組的實(shí)驗(yàn)兔全部死亡，說明粒子植入治療乳腺癌轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)可行、安全、并發(fā)癥少。實(shí)驗(yàn)組中1只腫大的淋巴結(jié)雖未能有效抑制，但其進(jìn)展速度卻明顯比對照組要慢，取出并沿其橫斷面剖開后發(fā)現(xiàn)粒子全部位于淋巴結(jié)的皮質(zhì)淺部，且聚集成團(tuán)，粒子周圍的瘤組織發(fā)生凝固性壞死，而遠(yuǎn)端癌組織韌性很好，分析其進(jìn)展原因可能為粒子放置不均勻，致使粒子的輻射半徑未很好地覆蓋腫瘤組織，造成遠(yuǎn)端瘤組織因未受到照射或照射劑量少而繼續(xù)生長。粒子植入2周后才出現(xiàn)明顯的抑制腫瘤效果與張萬福等［9］的研究相一致，其原因是125I粒子的初始劑量為6 cGy/h，約0.13 Gy/min，劑量較低，對腫瘤的抑制作用較弱［10］，1周后累計(jì)劑量為13 Gy，高于普通外照射（10 Gy），從而達(dá)到高劑量低范圍的放療特效要求，照射劑量在放射生物學(xué)上起明顯作用。

淋巴結(jié)內(nèi)植入放射性125I粒子治療乳腺癌轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)相對于淋巴結(jié)清除具有的優(yōu)勢：①創(chuàng)傷小，有利于機(jī)體的恢復(fù)；②保留了腋窩的淋巴系統(tǒng)，腋窩淋巴結(jié)屬于免疫器官，保留腋窩淋巴結(jié)維持了機(jī)體免疫功能的完整性，意義重大；③術(shù)后并發(fā)癥少，本研究無一例不良事件。與外照射治療相比：①輻射劑量小，持續(xù)時(shí)間長，對周圍正常組織影響??；②并發(fā)癥少，患者耐受性好；③具有高度適形和局部控制好。

本研究的不足之處：①未確定實(shí)驗(yàn)中所有腫大淋巴結(jié)的性質(zhì)，在后續(xù)的實(shí)驗(yàn)中可以通過MRI檢查進(jìn)行定性，因?yàn)榱馨徒Y(jié)的單/雙側(cè)、信號(hào)是否均勻、邊緣是否清晰及最大徑等變量對淋巴結(jié)的性質(zhì)有顯著判別能力，以此建立判別函數(shù)，MRI的總體診斷準(zhǔn)確度可達(dá)99.1%［11］。②粒子種植無影像設(shè)備的引導(dǎo)，種植位置的準(zhǔn)確性無保證，如實(shí)驗(yàn)組中1例因粒子放置不當(dāng)而治療失敗。③未進(jìn)行遠(yuǎn)期療效觀察。125I粒子87.5%的能量在植入6個(gè)月內(nèi)被釋放［12］，后期放射劑量不足，6個(gè)月后腫瘤是否復(fù)發(fā)無從知曉。

總之，淋巴結(jié)內(nèi)植入放射性125I粒子治療乳腺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移近期療效確切，且具有安全性高、并發(fā)癥少等優(yōu)點(diǎn)，遠(yuǎn)期療效有待進(jìn)一步研究。

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（本文編輯周立波）

125I Seed Implantation in Treatment of Lymph Node Metastasis in Breast Cancer

Purpose To study the feasibility and safety of implanting125I into lymph nodes， so as to provide experimental evidence for the clinical application of this therapy. Materials and Methods Twenty-five healthy adult New Zealand white rabbits were selected to establish the model. Among the 22 successfully established models， 3 rabbits were randomly selected to remove the lymph nodes for pathological examination； the rest 19 rabbits were divided into two groups randomly: the experimental group （n=10） and the control group （n=9）. Radioactive seeds125I were implanted into the lymph nodes of the experimental group while hollow seeds were implanted into the lymph nodes of the control group. The maximal diameter of lymph node was observed and measured by conventional ultrasonography weekly. An autopsy of the experimental animals was carried out as all the animals in the control group died as the study end points. Results The pathological examination showed that the 3 removed lymph nodes were all metastatic. In the 12th week，9 rabbits in the experimental group were found that the diameter of metastatic lymph nodes was reduced which suggested the treatment was effective （P＜0.05）； the treatment of one rabbit failed as the maximal diameter of the lymph node was 3.28 cm at 8th week but it still had a slower growth compared with the rabbits in control group （P＜0.05）. The pathological anatomy found that seeds were gathered. All of the rabbits in control group died and the lymph nodes began to ulcerate. The autopsy confirmed that there were five cases of lung metastasis， one combined with lung and liver metastasis， two combined with liver metastasis and one combined with bone metastasis. The difference of the diameter of lymph node began to show statistical significance between two groups since the 3rd week（P＜0.01）. In the whole experiment， none of the rabbits in the experimental group had complications such as upper limb edema and subcutaneous edema except one case of orthotopic transplantation tumor of breast cancer which had never relapsed after the second lymphadenectomy. Conclusion Implanting125I in lymph nodes to treat axillary lymph node metastasis of breast cancer seems safe and effective， which is hopeful to be applied into clinic.

Breast neoplasms； Lymphatic metastasis； Radiotherapy； Iodine radioisotopes；Disease models， animal； Rabbits

10.3969/j.issn.1005-5185.2016.09.004

孫業(yè)全

Department of Imaging， Weifang Medical University， Weifang261053， China

Address Correspondence to: SUN Yequan E-mail: sunyequan007@163.com

R445.1；R737.9

2016-04-22

修回日期： 2016-06-08

中國醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志

2016年 第24卷 第9期：654-657

Chinese Journal of Medical Imaging 2016 Volume 24 （9）: 654-657