125I植入治疗乳腺癌腋窝淋巴结转移的实验观察

刘玉玺　LIU Yuxi孙业全　SUN Yequan刘 峰　LIU Feng蹇兆成　JIAN Zhaocheng王苗苗　WANG Miaomiao贺　浩　HE Hao林明明　LIN Mingming

125I植入治疗乳腺癌腋窝淋巴结转移的实验观察

刘玉玺1LIU Yuxi孙业全1SUN Yequan刘 峰1LIU Feng蹇兆成1JIAN Zhaocheng王苗苗2WANG Miaomiao贺浩1HE Hao林明明1LIN Mingming

作者单位
1. 潍坊医学院医学影像学系 山东潍坊261053 2.潍坊医学院心理学系山东潍坊261053

目的 探讨淋巴结内植入放射性125I粒子治疗乳腺癌淋巴结转移的可行性及安全性，为该疗法进入临床应用提供实验依据。材料与方法选取健康成年新西兰大白兔25只建立乳腺癌腋窝淋巴结转移模型，22只建模成功，随机选取3只摘除肿大的淋巴结行病理学检查，证实其性质；将剩余19只兔随机分成实验组（n=10）和对照组（n=9），实验组淋巴结内植入具有放射性的125I粒子，对照组淋巴结内植入无放射性的空粒子，每周利用常规超声观察并测量腋窝淋巴结的最大直径。以对照组实验动物全部死亡作为实验终点，对实验动物进行尸检。结果 3枚淋巴结病理结果证实全部为转移性淋巴结。粒子植入第12周，实验组10只实验兔9只转移淋巴结直径减小，治疗有效（P＜0.05）；1只治疗失败，第8周时长径为3.28 cm，但增长较对照组缓慢（P＜0.05），病理解剖发现粒子聚集。对照组实验兔全部死亡，肿大的淋巴结出现破溃，尸检鉴定肺转移5例、肺合并肝转移1例、肝转移2例、骨转移1例。两组淋巴结直径从第3周起差异有统计学意义（P＜0.01）。整个实验过程除1例乳腺原位移植瘤复发行第2次切除后未再复发外，其他实验兔均未出现患侧上肢水肿、皮下水肿等并发症。结论 淋巴结内植入放射性125I粒子治疗乳腺癌腋窝淋巴结转移安全、有效，有望应用于临床。

乳腺肿瘤；淋巴转移；放射疗法；碘放射性同位素；疾病模型，动物；兔

乳腺癌是30～59岁女性发病率最高的恶性肿瘤，且是45岁以下女性最常见的癌症死因［1］。其中肿瘤淋巴转移是导致治疗失败造成患者死亡的主要原因。淋巴结转移或复发以手术切除为主要治疗手段，若以往未行腋窝淋巴结清除，则需要补充清除［2］，但淋巴结清除术后并发症多，严重影响患者的生存质量。经过长期的临床验证，125I粒子植入治疗技术以其疗效好、并发症少［3］、对周边组织损伤小、医护人员易防护等优点受到越来越多国内外学者和专家的关注［4］。目前有大量组织间植入放射性粒子治疗乳腺癌淋巴结转移的报道［5-6］，虽然其效果好，但多为淋巴结外放置，粒子需要量大，且需要应用计算机立体定位计划系统设计方案，操作复杂，花费高。本研究根据粒子的辐射半径及淋巴结大小设计粒子植入数量及方式，探讨淋巴结内粒子植入治疗乳腺癌腋窝淋巴结转移的可行性及安全性，为临床治疗晚期乳腺癌提供一种微创治疗方式，提高患者的生存质量，改善预后。

1　材料与方法

1.1材料和设备 雌性新西兰大白兔25只，体重3.0～3.5 kg，购于山东省农科院（许可证号SCXK20090013）。植入器械采用国产18G粒子植入针和转盘式粒子植入枪，125I放射性粒子由中国原子能研究所提供，0.8 mm×4.5 mm大小，镍钛合金包壳，活度为0.4～0.7 mCi。GE 3.0T MR扫描仪，采用膝关节线圈，扫描参数：T1WI：TE 9.0 ms，TR 650 ms，层厚3.5 mm，间隔0.9 mm，矩阵256×256，激励次数1；T2WI：TE 115.0 ms，TR 5360 ms，层厚3.5 mm，间隔0.9 mm，矩阵256×256，激励次数1；扩散加权成像：TE 87.0 ms，TR 3000 ms，层厚3.5 mm，间隔0.9 mm，矩阵112×112，激励次数8；b值为0、550、800 s/mm2。

1.2建立模型 将液氮保存的VX2瘤组织（购于协和医科大学）在37℃生理盐水中复苏，然后裁剪成1 mm× 1 mm×1 mm大小的组织块种植于雄兔右后肢肌肉丰富区，3周后取出1 cm3大小的瘤组织，去除表面纤维结缔组织和血液，在滴有庆大霉素的生理盐水中裁剪，大小1 mm×1 mm×1 mm，将裁剪好的瘤组织种植于25只雌兔左侧第3位置的乳房内，待腋窝处能触及肿大的淋巴结后将乳腺移植瘤切除，保留乳头［7］。淋巴结最大直径1 cm左右时，从种植成功的22只中随机挑选3只摘除腋窝淋巴结行病理学检查，余下的行MR扫描，检查其是否存在其他部位转移。

1.3分组与粒子植入 检查结束后将19只兔随机分成两组：实验组10只和对照组9只。实验组淋巴结内植入放射性125I粒子，对照组淋巴结内放置无放射性的空粒子。粒子植入方法：植入前超声测量淋巴结最大直径D（单位：cm）以确定所需层面数（层面数=D/1.7）及每个层面的最大直径d以确定所需粒子数［粒子数= π（d/2）2/π（0.85）2］，设置层面及放置粒子时要均匀；然后采用触诊法定位肿大的淋巴结，切开其表面皮肤，用眼科镊固定淋巴结，直接用粒子植入枪穿刺淋巴结内植入放射性粒子，缝合皮肤。每周利用超声多层面观察腋窝淋巴结最大直径的变化。

1.4统计学方法 采用SPSS 17.0软件，对计量资料进行t检验，率的比较采用χ2检验，P＜0.05表示差异有统计学意义。

2　结果

2.1建模成功率 25只实验兔成功建立动物模型22只，随机摘除的3枚肿大的淋巴结病理结果均为转移性淋巴结（图1）。

图1　实验兔乳腺移植瘤淋巴结转移。淋巴结的正常结构消失，内可见大量形态不规则、细胞核大、染色深的肿瘤细胞（箭头）；而正常的淋巴细胞体积较小，染色浅（箭，HE，×400）

2.2植入粒子后两组淋巴结最大直径变化 前2周两组淋巴结最大直径变化与术前差异无统计学意义（P＞0.05）。第3周：实验组腋窝淋巴结直径开始明显变小，与第2周对比差异有统计学意义（P＜0.01）；而对照组淋巴结较第2周增大，差异有统计学意义（P＜0.05）。第8周：对照组淋巴结出现融合。第3～8周两组淋巴结直径对比差异有统计学意义（P＜0.01），见表1。第12周：对照组实验兔全部死亡，尸检发现肺转移5例，肝转移2例，肺合并肝转移1例、合并骨转移1例；实验组除1只实验兔腋窝淋巴结进展［但进展速度较对照组明显慢，第8周时最大直径为3.28 cm，与对照组相比差异有统计学意义（P＜0.05）］外，其余均得到有效控制，淋巴结直径和第6周相比变化不明显，差异无统计学意义（P＞0.05），MRI检查未发现其他脏器及淋巴结转移。整个实验过程除1例乳腺原位移植瘤复发行第2次切除后未再复发外，其他实验兔均未出现患侧上肢水肿、皮下水肿等并发症。

表1　实验兔125I粒子植入前后连续8周两组淋巴结最大直径变化（cm）

3　讨论

组织间植入放射性粒子治疗肿瘤是术中将具有放射性的核素在超声或CT引导下直接种植到肿瘤体内或肿瘤周围，通过放射性核素持续释放射线达到杀伤肿瘤细胞的目的，其杀伤肿瘤细胞的机制［8］：①电离辐射的能量直接沉积于生物大分子的电离和激发，破坏机体的核酸、蛋白质和酶等具有生命功能的物质。②射线的间接作用。电离辐射首先直接作用于水，使水分子产生一系列原发辐射分解产物（e-水合、H2和H2O2等），然后再通过这些辐射分解产物作用于生物大分子，引起后者的物理和化学变化。张万福等［9］研究表明125I亦具有抑制血管内皮生长因子合成的作用。本研究发现，实验组除1只发生进展外，其余9只肿大的淋巴结均得到有效控制，且无相关并发症，实验兔生存良好，而对照组的实验兔全部死亡，说明粒子植入治疗乳腺癌转移淋巴结可行、安全、并发症少。实验组中1只肿大的淋巴结虽未能有效抑制，但其进展速度却明显比对照组要慢，取出并沿其横断面剖开后发现粒子全部位于淋巴结的皮质浅部，且聚集成团，粒子周围的瘤组织发生凝固性坏死，而远端癌组织韧性很好，分析其进展原因可能为粒子放置不均匀，致使粒子的辐射半径未很好地覆盖肿瘤组织，造成远端瘤组织因未受到照射或照射剂量少而继续生长。粒子植入2周后才出现明显的抑制肿瘤效果与张万福等［9］的研究相一致，其原因是125I粒子的初始剂量为6 cGy/h，约0.13 Gy/min，剂量较低，对肿瘤的抑制作用较弱［10］，1周后累计剂量为13 Gy，高于普通外照射（10 Gy），从而达到高剂量低范围的放疗特效要求，照射剂量在放射生物学上起明显作用。

淋巴结内植入放射性125I粒子治疗乳腺癌转移淋巴结相对于淋巴结清除具有的优势：①创伤小，有利于机体的恢复；②保留了腋窝的淋巴系统，腋窝淋巴结属于免疫器官，保留腋窝淋巴结维持了机体免疫功能的完整性，意义重大；③术后并发症少，本研究无一例不良事件。与外照射治疗相比：①辐射剂量小，持续时间长，对周围正常组织影响小；②并发症少，患者耐受性好；③具有高度适形和局部控制好。

本研究的不足之处：①未确定实验中所有肿大淋巴结的性质，在后续的实验中可以通过MRI检查进行定性，因为淋巴结的单/双侧、信号是否均匀、边缘是否清晰及最大径等变量对淋巴结的性质有显著判别能力，以此建立判别函数，MRI的总体诊断准确度可达99.1%［11］。②粒子种植无影像设备的引导，种植位置的准确性无保证，如实验组中1例因粒子放置不当而治疗失败。③未进行远期疗效观察。125I粒子87.5%的能量在植入6个月内被释放［12］，后期放射剂量不足，6个月后肿瘤是否复发无从知晓。

总之，淋巴结内植入放射性125I粒子治疗乳腺癌淋巴结转移近期疗效确切，且具有安全性高、并发症少等优点，远期疗效有待进一步研究。

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（本文编辑周立波）

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

孙业全

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

中国医学影像学杂志

2016年 第24卷 第9期：654-657

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