陳挺,張赫,夏鐵男,劉金鑫,李詩哲,商冠寧
軟組織肉瘤目前采用以手術(shù)為主的綜合治療措施,對于體積較大或者手術(shù)難以切除的腫瘤,常規(guī)采用術(shù)前新輔助化療、靶向治療使腫瘤體積縮小達到降期保肢的目的[1]。目前對于腫瘤新輔助治療的評估主要采用腫瘤退縮分級(pathologictumorregressiongrade,pTRG)。pTRG旨在將新輔助治療后的腫瘤病理反應(yīng)進行分級,主要根據(jù)腫瘤中的纖維化和殘余腫瘤的比例劃分等級[2]。近年來,隨著影像學和數(shù)字化技術(shù)的進步,精確計算腫瘤體積(grosstumorvolume,GTV)成為可能[3]。本研究團隊采用基于三維CT數(shù)據(jù)的數(shù)字化技術(shù)精準測量1例髖部惡性腫瘤治療后的退縮程度,完成了精細化的髂骨次全切除術(shù)。
1.1 病史 患者,女,30歲,2017年因發(fā)現(xiàn)左髖部腫物就診,伴左側(cè)臀部持續(xù)性疼痛,向下肢放射就診,行DR檢查,骨盆骨質(zhì)及關(guān)節(jié)間隙均未見明顯異常,隨診。2018年7月再次出現(xiàn)疼痛癥狀,外院給予針灸、理療、按摩,癥狀加重,停止治療。2019年1月于我院就診,門診影像學檢查提示左髖部巨大腫瘤,給予局麻下行穿刺活檢,病理示:(左臀部腫物穿刺組織)間葉源性惡性腫瘤,結(jié)合免疫組化,符合胚胎型橫紋肌肉瘤。
1.2 治療方法 根據(jù)穿刺病理結(jié)果以及影像學檢查,考慮腫瘤體積巨大,手術(shù)無法達到安全的外科切除邊界,故而選擇行新輔助化療聯(lián)合靶向治療。具體方案為異環(huán)磷酰胺3 g連續(xù)給藥5 d,表柔比星50 mg連續(xù)給藥2 d,同時口服安羅替尼12 mg每日1次,用藥2周停藥1周,同時監(jiān)測血壓變化,每個療程間隔3周。
1.3 影像學檢查 每次新輔助治療前后均行CT增強和三維重建,采用荷蘭Philips 64排螺旋CT儀。掃描參數(shù):電壓120 kV,電流180 mAs,Pitch螺距1.063,準直厚度0.5 mm。為明確腫瘤與周圍重要組織及血管的解剖關(guān)系,精準評估腫瘤病理退縮程度,采用混合現(xiàn)實三維技術(shù)。
1.4 混合現(xiàn)實三維模型構(gòu)建 將CT設(shè)備采集到的DICOM原始數(shù)據(jù),導入三維影像工作站(Star Source Medical Image Work-station,Visual 3D,北京維卓致遠醫(yī)療科技發(fā)展有限責任公司),進行分割和混合現(xiàn)實重建,將所有重建的STL網(wǎng)格模型數(shù)據(jù)輸入工作站內(nèi)部場景編輯模塊,進行材質(zhì)設(shè)定得到網(wǎng)格模型,再通過“星圖”混合現(xiàn)實影像系統(tǒng)(Star Atlas Holo-graphic Medical Image System,Visual 3D,北京維卓致遠醫(yī)療科技發(fā)展有限責任公司)進行輸出,制成二維碼,并計算出腫瘤的容積。
1.5 混合現(xiàn)實三維模型輔助術(shù)前設(shè)計 三維模型構(gòu)建完成后,應(yīng)用混合現(xiàn)實技術(shù)輸出全息3D影像,佩戴混合現(xiàn)實Holeness眼鏡后可以立體形象地觀察腫瘤變化,與周圍骨、血管之間的解剖關(guān)系,同時可以直接觀察到新輔助治療后腫瘤體積變化情況。
1.6 結(jié)果 共給予4個療程新輔助治療,12周后,將增強CT數(shù)據(jù)導入三維影像工作站,使用混合現(xiàn)實技術(shù)重建腫瘤,并計算腫瘤體積(圖1)?;旌犀F(xiàn)實重建后的立體圖像中,可清晰顯示腫瘤主要位于髂骨,毗鄰髂內(nèi)血管,包繞股骨近端。經(jīng)治療后可見腫瘤體積明顯縮小,治療前783.3 ml,縮小為192.3 ml,體積減少75.5%。此時腫瘤退縮至髂骨外側(cè),術(shù)者可以根據(jù)此三維圖像模擬手術(shù),確定外科手術(shù)切除邊界。術(shù)前評估可以保留骨盆后環(huán)以維持骨盆環(huán)的穩(wěn)定性,按照術(shù)前計劃給予腫瘤全切及髂骨次全切除術(shù)(圖2),術(shù)后給予抗炎、補液等對癥治療。隨訪6個月,患者恢復良好,無切口感染、腹壁疝等并發(fā)癥。因保留骨盆環(huán)的穩(wěn)定性,患者術(shù)后2周即可下地負重行走,臨床療效滿意。
圖1 腫瘤的混合現(xiàn)實三維模型
腫瘤退縮評級系統(tǒng)(tumor regression grade,TRG)旨在對新輔助治療后、手術(shù)切除之前的腫瘤退行性改變的效果進行評價[4]。已有很多研究表明TRG與預(yù)后具有相關(guān)性,一般來說,腫瘤完全消退的患者預(yù)后最好[5]。此外,最近研究發(fā)現(xiàn)腫瘤定位與腫瘤類型和TRG之間的關(guān)系可能存在相關(guān)性,部分腫瘤退縮與無病生存期(disease-free survival,DFS)改善相關(guān),因此被認為是良好的預(yù)后因素[6]。TRG的預(yù)后價值甚至可能超過目前使用的分期系統(tǒng)(如TNM分期),這些分期來源于未治療腫瘤的數(shù)據(jù)[7]。因此,為了給術(shù)前接受過新輔助治療的患者提供更好的預(yù)后,一些作者提出了合并腫瘤消退分級的替代分期系統(tǒng)[8-9]。然而,雖然這些預(yù)后分類很有前景,但尚未進入臨床實踐。
TRG主要是通過比較新輔助治療前后腫瘤的大小進行評級,目前應(yīng)用最廣的方法是基于增強CT測量的腫瘤最長徑的比較[10]。然而,在某些病例中,通過評價腫瘤最長直徑的變化可能是不準確的,因為部分腫瘤直徑在一個平面或三個平面發(fā)生較小的變化,但在腫瘤體積上可能已經(jīng)發(fā)生了較大的變化。Kopp等[9]利用3DMRI計算放療前后垂體瘤體積變化的研究發(fā)現(xiàn),所有有體積變化的病例中,只有31%的病例測量有最大徑的變化。劉洋等[10]利用多層螺旋CT體積測量的方法,發(fā)現(xiàn)體積測量分級標準可以預(yù)測新輔助化療胃癌患者的病理退縮情況,且在療效、預(yù)后評價方面均優(yōu)于Recist評分標準。
近年來,數(shù)字化技術(shù)得到了突飛猛進的發(fā)展,已廣泛應(yīng)用在醫(yī)學研究的各個領(lǐng)域[11]。關(guān)于腫瘤退縮分級的組織病理學評估,最關(guān)鍵的問題是觀察者間和觀察者內(nèi)的可變性以及缺乏標準化[12-13]。這兩個因素可能是導致TRG預(yù)后價值報告有時存在顯著差異的原因??紤]到腫瘤形態(tài)的不規(guī)則性,使用數(shù)字化技術(shù)計算腫瘤體積來評估化療的作用更加精準,經(jīng)查閱文獻,目前并無應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)對腫瘤TRG進行評級的報道。本研究使用的混合現(xiàn)實技術(shù),僅需獲得患者的增強及三維CT影像數(shù)據(jù),將所獲得的影像數(shù)據(jù)導入三維影像工作站,工作人員在軟件界面上利用CT數(shù)據(jù)不同灰度值選定骨、血管、腫瘤、皮膚等,軟件即可自動分析形成三維立體影像,并且可計算出腫瘤的體積。本研究利用混合現(xiàn)實技術(shù)可以更精準地重建腫瘤與周圍組織,清晰地展示腫瘤與重要血管、神經(jīng)的解剖關(guān)系,準確地計算腫瘤體積,從而對1例可能需行半骨盆截肢或骨盆假體置換的患者成功保留了骨盆環(huán),得到了良好的臨床療效。本技術(shù)的優(yōu)勢是操作簡便,但需由有醫(yī)學背景的工作人員操作。本研究的劣勢為增加了患者的經(jīng)濟負擔,部分對造影劑過敏者無法使用。本研究開展時間較短,積累病例數(shù)不足,需要在今后的工作中進一步擴大應(yīng)用。
2A:治療前腫瘤巨大,位于左髖部,腫瘤位于髂骨內(nèi)外側(cè),累及髂骨;2B:治療前腫瘤3D圖像(綠色部分為腫瘤);2C:治療后腫瘤3D圖像(綠色部分為腫瘤);2D:治療前腫瘤3D圖像及未治療前腫瘤體積為783.3 ml;2E:治療后腫瘤3D圖像及腫瘤體積縮小至192.3 ml;2F:術(shù)后重建可見腫瘤完整切除,骨盆環(huán)穩(wěn)定性得到保障圖2 女性患者左側(cè)骨盆橫紋肌肉瘤新輔助治療前后的影像學圖像