CT引导下在肝脏中单针植入双金标用于射波刀SBRT
徐慧军，李  玉，张素静，吴  昊，刘小亮
(解放军第302医院 肿瘤放射中心，北京 100039)
摘要：目的    为了提高植入效率，减少植入时间以及金标植入带来的痛苦和风险，我们在CT引导下一针植入一颗金标的技术基础上开发了一针植入双金标技术。方法    2011年8月-2012年7月间共有429例肝脏肿瘤患者在射波刀前采用单针双金标技术植入1252颗金标，年龄最小19岁，年龄最大74岁。单针双金标技术是在单针单金标技术的基础上，一次穿刺植入2颗金标。首先利用CT获取肿瘤的影像，确定第一颗金标植入的深度和角度，利用18-G针把第一颗金标植入到指定位置；针芯与针套缓慢拔出3-5cm，并在原位置停留3-5min，然后放入第二颗金标。金标植入完成后，获取金标影像，测量两颗金标之间的距离和连线角度，检查是否符合金标植入原则。结果    单针双金标技术植入的1252颗金标中，有18颗(1.44%)金标间距<20 mm，有24颗(1.92%)金标在45°角方向共线，有17颗(1.04%)金标移位到其它器官，成功率达到95.28%。1252颗金标通过单针双金标技术只需要植入626次，效率提高了一倍，穿刺次数减少了一半。结论    单针双金标技术使植入效率提高1倍，同时由于穿刺次数减半，不仅降低了成本，也减少了穿刺带来的风险。金标间距<20 mm 和45°共线是影响成功率的关键因素，我们需要掌握该技术的操作要点，否则会造成植入金标无法使用。
关键词:CT 引导；金标植入；射波刀；SBRT
中图分类号:R735.7    文献标识码:A
Applying the technique of one needle insertion placing two fiducials into the
liver under CT guidance to the SBRT with Cyberknife
XU Hui-jun,LI Yu, ZHANG Su-jing,et al
(Oncology Radiotherapy Center of 302 Military Hospital, Beijing100039,P.R.China)
Abstract:【Objective】  To improve implanting efficiency and reduce the time required for the implantation and the pain and risks brought by it, we invented a technique whereby two fiducials are implanted with each needle insertion under CT guidance.【Methods】From August 2011 to July 2012, 429 patients of liver tumors accepted fiducial implantation with the technique of one insertion placing two fiducials, among whom the youngest was 19 years old and the oldest was 74.In total, 1252 fiducials were implanted with this technique.Based on the technique of one insertion placing one fiducial, the new technique implanted 2 fiducials with one puncture.For the technique of one insertion placing two fiducials, an initial CT image of the tumor is used to determine the implanting depth and an
gle of the first fiducial marker.The first fiducial is placed using an 18-gauge needle, and the needle stylet and set remain stationary for 3 to 5 minutes after being slowly backed out 3-5 cm, and then the second fiducial is placed.Another image of fiducials is acquired to assess the distance between the fiducials, their angle with respect to each other, and their accordance with principles of fiducial placement before continuing the procedure.【Resluts】Among the 1252 fiducials implanted with the technique of one needle insertion placing two fiducials, 18 (1.44%) fiducials had a distance smaller than 20 mm between each other, 24 (1.92%) fiducials were collinear on the direction 45°,17 (1.04%) fiducials migrated to other organs, and the qualified rate was 95.28%. With this technique, 626 punctures are required while 1252 punctures are needed if adopting the technique of one needle insertion placing one fiducial.So the former technique doubles the fiducial implanting efficiency and halves the number of needle punctures.【Conclusion】The technique of one insertion placing two fiducials doubles the implanting efficiency and halves the puncture times so that the cost and risks are both reduced.The distance between fiducials smaller than 20 mm and the fiducials collinear on the direction of 45°are the crucial factors influencing qualified rate, and only by mastering these operation essentials can we assure that the fiducials are actually available.
Key words:CT guidance;fiducial implantation;Cyberknife;SBRT
射波刀由美国ACCURAY公司发明，并在2001年经过FDA认证，可用于全身各部位肿瘤的立体定向放射。它把加速器、机械手、影像系统和同步呼吸追踪系统巧妙地结合在一起，使射线入射更加灵活，照射更加精准(动态目标的照射精度优于1.5 mm)[1]。软组织中的肿瘤由于缺少可被追踪的骨性结构，在射波刀前需要在肿瘤内或旁植入金标，用于前影像引导摆位和中实时追踪[2]。金标植入有多种方法，可以在超声和CT引导下经皮穿刺植入，也可以在电子导航气管镜下植入[3-4]。传统的方法一次只能植入一颗金标。即使金标植入是一种微创手术，但仍然会给患者带来痛苦和手术风险。肝脏肿瘤患者在前需要植入4-6颗金标，如果采用一针植入一颗金标技术，每名患者需要穿刺4-6次。为了提高植入效率并且减少植入次数，以及金标植入带来的痛苦和风险，我们在CT引导下一针植入一颗金标的技术基础上发展了一针植入双金标技术。经过一年多的检验，单针双金标技术的成功率与单针单金标技术基本接近。由于单针双金标技术优势多，技巧性强，我们想通过本文与大家分享经验。
1      资料与方法
1.1 一般资料
2011年8月-2012年7月间，共有429例肝脏肿瘤患者(男:274例，女:155例，平均年龄49岁，年龄范围:19-74岁)采用在CT引导下单针双金标技术植入金标，共植入1252颗金标。肿瘤的最小体积为3.9 cc，最大体积为978.3 cc。本文只对采用单针双金标技术植入的金标进行论述和评估，未对单针单金标技术植入的金标进行评估。部分患者在金标植入时采用单针单金标与单针双金标两种技术。
1.2金标与植入设备
基金项目：军事医学计量科研专项课题(NO.2011-JL2-050)
金标由纯度为99.99%的黄金制成，圆柱体，规格为0.8×5 mm，周围带有螺纹，如图1[5]。使用的穿刺针型号为18-G，由针芯、针套和套环组成，长度为15 cm，如图2。植入金标使用的设备有CT机、穿刺引导仪和定位光栅[6]。
1.3 金标植入原则
在肿瘤内或旁植入4-6颗，金标间距大于20 mm，两两金标连线角度大于15°， 45°不能共线，距离靶区小于50-60 mm[4-5]。
1.4金标间距与连线角度评估
利用单针双金标技术植入2颗金标后，获取金标影像，层厚小于1.5 mm。利用CT影像工作站上的“距离”和“角度”测量工具，测量两颗金标的间距和两颗金标连线在水平方向上的角度。这是在前检查金标的间距是否大于20 mm和金标是否在45°方向上共线。
金标植入1周后，射波刀利用金标追踪肿瘤，追踪算法可以计算出金标的间距。两颗金标在45°方向上共线时，一侧影像板上金标间距非常小，计算机无法正确识别金标，容易认错[7]。
图1 消毒并密封包装的金标(4粒) 图2 18-G穿刺针，由针套、针                                                        芯和套环。
1.6金标植入角度统计
单针双金标不同于单针单金标，它采用的是共面植入，存在45°方向共线的问题，。为了确定从哪些角度植入可以避免45°共线，我们对植入的角度进行统计。把植入角度分成3个区域，分别是（0-35）°、（35-55）°和（55-90）°。
表1    金标植入角度统计                          角度范围              （0-35）°（35-55）°（55-90）°金标数量(颗)          382                    44                      836
2      结果
2.1单针双金标操作步骤
（1）对金标、穿刺针等器材进行消毒。患者平躺到CT床上，双手放于头部两侧；（2）定位光栅放置于患者体表，利用CT获取肝脏和光栅的影像。在CT 影像工作站上利用“距离”和“角度”测量工具确定两颗金标的植入角度和第1颗金标的植入深度；（3）首先利用定位光栅确定穿刺点左右方向的坐标，然后测量穿刺点到扫描起始点之间的距离，确定了头角方向的坐标。根据左右和前后方向的坐标，就可以在患者
体表确定植入点，用记号笔在患者体表点上标记(如图3A)。打开穿刺引导仪，根据在CT影像上测量的穿刺角度设定激光的方向(如图3B)。移动穿刺引导仪，使激光点瞄准穿刺点；（4）在植入处对体表进行消毒和局部麻醉。根据第二步确定的第一颗金标的穿刺深度，把套环正确放置到针套体表的刻度上。穿刺针沿着激光的方向经皮肤进入到肝脏内，直至套环到达体表。抽出针芯，把第一颗金标放置到针套内，使用针芯把金标推到肝脏内，完成第一颗金标的植入(如图3C)。图4A为穿刺针达到指定深度的影像，图4B 为第一颗金标植入完成和穿刺针朝外抽出一段距离的影像；（5）针芯与针套缓慢拔出30-50 mm，并停留在原处3-5min，抽出针芯，把金标放置到针套内，使用针芯把金标推到肝脏内，完成第2颗金标的植入。两颗金标植入完成后的影像如图4C，在同一个层面上可清晰的看到两颗金标。针芯与针套在原处停留的3-5min，在这期间我们继续在其它位置进行金标植入，这样可以更加快速的完成操作。停留3-5min的目的是降低第二颗金标与第一颗间距小于20 mm的发生概率。图4B为针朝外抽出后的影像，可以看到穿刺针留下的气道；图4C为停留3-5min后的影像，此时针道已经闭合；（6）获取金标CT影像，测量金标之间的距离和连线角度，根据金标植入原则进行评估。这两颗金标在同一针道内，金标容易沿着针道运动，导致金标间距非常小。两颗金标由于是共面植入，所以需要测量两颗金标的连线与水平线的角度，检查是否存在45°共线。图5A为测量两颗金标之间的距离；图5B为测量金标连线的角度；图5C为观察所有的金标。
A                                  B                                  C
图3  金标植入
A                                  B                                  C
图4  穿刺过程中的影像
A                                B                                    C
图5  金标间距和连线角度评估
2.2单针双金标技术植入的结果
单针双金标技术植入的1252颗金标中，有18颗(1.44%)金标间距小于20mm，24颗(1.92%)金标在45°角方向共线， 17颗(1.36%)金标移位到其它器官，成功率达到95.28%，如表2。1252颗金标如果选用单针单金标技术，需要穿刺1252次，而选用单针双金标技术只需要穿刺626次，效率提高了1倍。
表2  单针双金标植入的结果统计
金标间距<20 mm      金标45°共线      金标移位金标(颗)              18                              24                      13      影响单针双金标技术成功率的重要因素之一是45°共线，1252颗金标中有24颗金标在45°方向上共
线。共线导致在金标追踪中无法正确识别金标，容易认错，影响照射的精确性和安全性。为了确定金标从哪些角度植入容易共线，我们查询了金标植入的角度记录，统计如表2。24颗45°共线的金标中，有4颗(16.67%)在0-35°范围内，14颗(58.33%)在（35-55）°，6颗(2.50%)在（55-90）°。从三个角度范围植入的数量上分析，（0-35）°有4颗(1.05%)，（35-55）°有14颗(31.82%)，（55-90）°有6颗(0.72%)。在（35-55）°这个范围植入金标，共线的概率较高。金标45°方向共线的特征就是两颗金标在一个影像板上有足够的间距，而在另一个影像板上间距非常小。
表3  金标45°共线数量统计                      角度范围          0-35°            35°-55°              55°-90°金标(颗)          4                        14                                6
A                                                        B
图6  A金标1和2在45°方向共线。B为金标间距小。
第二颗金标植入时需要将针朝外抽出30-50 mm，为了方便统计，我们把移动距离分成4个区。分别是3-3.5 mm、3.5-4 mm、4-4.5 mm和4.5-5 mm，对金标间距小于20mm的18颗金标进行统计，如表3。上述的4个范围中的金标数 量分别为4、6、6、2颗。从发生的概率来看，并无倾向性，都可能发生。
表4  金标间距小于20mm统计                      移动范围(mm)            3-3.5          3.5-4          4-4.5      4.5-5 金标(颗)                        4                    6                6              2
有17颗金标移位(如表4)，其中3颗(17.65%)移位到肾脏、4颗(23.53%)到脾脏、6颗(35.28%)肠管、1颗(5.89%)到盆腔、3颗(17.65%)到体外。移位到体外，是指经过大范围扫描未在体内发现金标。图7A为金标移位到肾脏，图7B为移位到脾脏，图7C为移位到肠管，图7D为移位到盆腔。
表5    金标移位统计                          器官                      肾脏        脾脏        肠管        盆腔      体外金标(颗)              3              4              6              1              3
A                          B                        C                        D
图7  金标移位影像3      讨论
3.1金标植入本质上是一种穿刺术，把标记通过穿刺针放置到指定位置[7,8]。单针双金标技术最大的难点就是解决两颗金标间距小于20 mm和45°共线问题，经过研究，穿刺针朝外抽出30-50 mm并在原处停留3-5min后植入第2颗金标的方法可以轻松解决金标间距小的问题；时患者复位，身体会有一定的旋转角度，因此要避开在（35-55）°方向穿刺，从而解决45°共线问题。从表中可以看出，金标在45°方向共线主要集中在（35-55）°这个区域，因此在选择穿刺角度时要注意避开。
3.2金标植入原则要求两颗金标的间距大于20 mm，同时由于2颗金标在同一针道内，所以穿刺针朝外抽出30-50 mm，这就要求穿刺方向上的肝脏厚度至少有50 mm。如果植入的区域肝脏厚度小于50 mm，这种技术就会受到限制，所以部分肿瘤患者需要使用单针单金标和单针双金标两种技术进行植入。
3.3在使用其它金标植入方法时也存在金标移位的情况，这可能由器官的运动、针道的负压或血流等造成[9,10]。从各个器官移位的概率来看，移位的肾脏、脾脏、肠管并没有明显的倾向。金标不仅要代表肿瘤的位置，同时要能反应出肿瘤的动度，因此移位的金标是无法使用的[11，12]。
3.4从金标植入的成功率来看，与单针单金标技术相当，但单针双金标技术使植入效率提高了1倍。一次穿刺在同一个针道内放置两颗金标，使穿刺次数减少了一半，患者的创伤也大大减少。穿刺针为一次性耗材，同时在穿刺前需要注射麻醉剂，单针双金标技术节省了一半的穿刺针和麻醉剂，降低了成本。
总之，单针双金标技术使植入效率提高1倍，同时由于穿刺次数减半，降低了成本，减少了穿刺带来的风险。金标间距小于20 mm和45°共线是影响成功率的关键因素，需要熟练掌握该技术的操作要点，否则会造成植入的金标无法使用。
参  考  文  献
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有研究表明短期静脉内应用利尿剂和扩血管药物可以快速降低Ⅳ级心衰患者的神经激素活性[17]。目前发现，即使临床或超声心动图均未提示肺心病，大部分AECOPD患者的血浆BNP浓度已经升高。KANA
T 亦报导利尿剂可以降低COPD急性发作患者的血浆BNP水平[15]。本研究在此基础上进一步论证了联合使用利尿剂和扩血管药物的加强也能降低AECOPD 患者的血浆BNP水平。因为可以更好的减轻心脏负荷、降低心脏充盈压力，所以在应用利尿剂和扩血管药物后，血浆BNP水平迅速下降。
与单纯应用利尿剂比较，联合应用利尿剂及扩血管药物的患者血浆BNP水平下降更为明显，二者比较统计学差异明显。由此可证明，二者的联合应用可以通过降低血浆BNP 而改善AECOPD患者的病情，从而延缓肺动脉高压等并发症的发生。
尽管联合应用利尿剂及扩血管药物有导致低血压、低血钾等副作用，但本研究入选患者均未出现严重的上述情况，在严密监测下，其益处要远远大于上述风险。且至少在短期内不会降低肺功能。
综上，静脉内应用利尿剂联合扩血管药物AECOPD可以快速降低血浆BNP水平，且不影响患者的肺功能状况。BNP水平的降低提示心脏负荷的减轻，从而有利于减少肺心病的发生。这个发现将有助于提供新的、早期AECOPD的策略。
参  考  文  献
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王学兵 孙宁(上接第3页)
(魏泽峰 编辑 )
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