近距离放射治疗技术是最早应用于恶性肿瘤治疗的放疗手段。随着医学影像技术的飞速发展，近距离治疗技术不断吸收先进的成像技术，逐渐建立了精准高效的治疗体系。本文提出立体定向近距离消融治疗概念，并详述此概念形成的历史和发展过程。

一、近距离治疗的基本概念

放射治疗是肿瘤治疗3大手段之一，随着现代放射治疗技术进步，其作用日益提高。放射治疗包括外照射和内照射两种。外照射又称远距离照射(teletherapy)，内照射又称近距离治疗(brachytherapy，BT)。近距离治疗包括：腔内、管内、组织间、术中和表面施源器照射5种主要模式^[1]。其中高剂量率后装近距离治疗(high-dose-rate BT，HDR-BT)和低剂量率组织间永久插植治疗(low-dose-rate BT，LDR-BT)临床应用比较普遍^[2-3]。

二、近距离治疗的特点

1.影像引导技术：近距离治疗有100余年历史，尤其是HDR后装技术出现，确立了其在肿瘤治疗领域中的地位。后装治疗的原理是通过远程控制系统控制放射性源的进出，处方剂量和靶区驻留时间设定后，施源器可以根据预先设计和计划的剂量对肿瘤靶区进行照射，照射后放射源退回到储存器内，防护非常安全，患者和医护人员几乎无射线接触。20世纪80年代，¹²⁵I和¹⁰³Pd两种放射性颗粒籽源研发成功，使LDR技术迅速得到普及和推广。影像引导技术和计算机计划系统的研发成功，使HDR和LDR治疗精度大幅度提高。影像引导包括超声、CT和MRI。超声引导最早应用于前列腺癌、乳腺癌近距离治疗，其中早期前列腺癌近距离治疗疗效可与外照射、外科相媲美。影像引导技术应用于近距离治疗，远早于外照射^[4]。2002年王俊杰团队将超声和CT引导技术全面引入LDR-BT领域，扩展了LDR的应用范畴。超声引导技术主要应用于浅表淋巴结转移癌及局部晚期胰腺癌术中粒子植入治疗。CT引导技术主要应用于头颈部复发癌、胸部复发肿瘤、肾上腺转移癌、盆腔和脊柱复发、转移癌^[5-8]。目前欧美国家HDR主要集中在乳腺癌、皮肤癌、前列腺癌和子宫颈癌，LDT-BT主要集中在前列腺癌。我国HDR主要集中在子宫颈癌和子宫体癌，LDR主要集中在各种复发实体肿瘤，原发实体肿瘤尚处于研究阶段。超声引导技术优点：①徒手操作，方便快捷。②实时成像，指导粒子针插植，安全性较高。③超声多普勒功能，方便鉴别血管。缺点：二维成像，精度不高；气体和骨结构干扰，应用受限。CT引导优点包括①精度提高：CT扫描目前可以达到毫米级，分辨率高，再加上增强扫描，可以大大提高肿瘤与周围正常组织的分辨率。②实时扫描监测：术中根据需要可以进行实时CT扫描，了解穿刺针的位置、深度和角度，达不到设计计划要求时，可及时调整针的位置。③方便体位固定：利用CT模拟定位机上的平面床板、激光定位灯和体位固定技术，确保粒子植入过程中患者体位相对固定，减少穿刺过程中发生位置误差。④术后剂量学验证：粒子植入术后即刻CT扫描，将图像传送到计划系统，进行术后剂量学评估和验证。CT引导技术也存在一定不足：①患者体位变化：术中由于患者体位、肿瘤位置变化和术中出血等原因，均可导致术中剂量学评估很难达到术前计划设计要求。②患者反复多次扫描，增加患者曝光量。③对医生要求较高：没有经过系统、长期的培养和培训，很难掌握穿刺技术。④剂量偏差较大：由于以上原因，导致术后剂量与术前计划设计比较偏差较大，治疗疗效大打折扣，很难实现同质化、标准化和系统化^[9]。

2.模版辅助技术进步：前列腺癌、子宫颈癌和子宫内膜癌近距离治疗疗效十分肯定，得益于这些部位近距离治疗均采用模版技术，辅助影像引导，在三维空间上实现靶区剂量高质量和精确分布，确保了近距离治疗疗效^{[3, 10]}。但是，这些部位模版均是平面设计，针道或导管彼此平行，方向完全一直，只满足特定部位近距离治疗要求，而复杂的或者需要非共面插植时无法完成，这也制约了近距离技术的广泛应用和推广。

3D打印技术是一种物体堆积成型技术，通过计算机设计和规划，3D打印机打印出所需要的个性化产品，满足个体化需求。3D打印技术在医学领域应用，主要集中在骨科、成形科、口腔颌面外科和神经外科等，通过3D打印机打印出具有支撑作用的内植物，可以更好地与人体解剖结构吻合，真正做到个体化、精准化治疗^[11]。近年来也有学者利用3D打印技术模拟手术切除范围，指导疑难手术，规避术中出现风险。2015年北京大学第三医院将3D打印个体化坐标模板应用到放射性粒子植入治疗领域，通过术前计算机模拟，设计出带有粒子针穿刺路径、深度和角度信息的模板，同时在模板上建立坐标系，解决与人体和肿瘤的吻合难题，通过一系列技术改进，术前计划可以得到完整的实施，粒子治疗精度进一步提高，放射性粒子治疗成为可计划、可优化和可评估的标准化技术，极大促进放射性粒子植入技术应用和推广^[12-16]。

3.近距离治疗颠覆了传统4R理论：常规分割照射模式是基于线性二次模式基础上，对肿瘤细胞进行分次照射、分时段杀伤，因此，照射过程中肿瘤细胞发生再修复(repair)、再氧合(reoxygen)、再分布(redistribution)和再群体化(repopulation)^[17]。传统放射生物学将这4个因素，定义为4R理论，其中，细胞周期再分布和再氧合是增加射线的抗肿瘤作用，有利于射线是对肿瘤细胞的杀伤，而肿瘤细胞再修复和再群体化是抗拒射线作用，增加了射线对肿瘤细胞杀伤的难度。因此，在4R当中有两个因素是有利于放射杀伤肿瘤细胞的，两个因素不利于射线杀伤肿瘤。因此，如何利用4R理论增加放射治疗敏感性，或者增加正常组织的辐射抗性，就是后来放射增敏剂和防护剂提出的理论基础。由于生物学4R因素的影响，导致射线对肿瘤细胞杀伤的敏感程度产生差异，进而对治疗疗效产生不同程度的影响。这样基本解释了在常规照射条件下，有的肿瘤敏感，如淋巴瘤、睾丸精原细胞瘤、小细胞肺癌等，而有的肿瘤不敏感，如肉瘤、肾癌、黑色素瘤等，导致放射治疗对这些肿瘤的治疗疗效大打折扣。

由于放射性¹²⁵I粒子半衰期59.6 d，持续释放低能γ射线，180 d基本完成87%的剂量衰减，累积剂量可达140~180 Gy，因此，细胞周期再分布已经没有时间，再群体化发生的概率也大大降低，或者即使发生了，也对射线作用无法产生重要影响，肿瘤细胞被完全毁损，达到消融治疗目的。因此，4R理论在近距离治疗领域的作用和影响与外照射的作用有本质区别。

三、消融治疗

肿瘤消融治疗(ablation therapy)概念定义为直接将化学物质或者热能作用于单个或者多个肿瘤，以根除或毁损实质性肿瘤^[18]。术语中“直接”主要是指将该技术与静脉、动脉或者口服药物治疗途径加以区别。消融治疗包括物理消融和化学消融两大类。其中物理消融包括射频消融、微波消融、冷冻消融、超声聚焦消融和激光消融5类。化学消融包括无水酒精消融和醋酸消融等。

1.物理消融治疗的基本原理:物理消融治疗主要是指热消融，基本原理是通过局部加温，使温度上升到60~100℃时，导致肿瘤细胞凝固性坏死。因此，热消融克服了传统放射治疗认为的敏感或者不敏感的学说，大大提高了肿瘤的杀伤效力，目前临床应用的主要技术包括：①射频消融(radiofrequency ablation，RFA)影像引导下将射频电极针准确的穿刺到肿瘤靶区，通过电极针周围组织内，离子在交替电流的激发下发生高频震荡，相互摩擦产生热量，热量沉积导致肿瘤细胞发生凝固性坏死，从而达到毁损肿瘤的目的^[18]。②微波消融(microwave ablation，MWA)：微波是指频率30 MHz~30 GHz、波长1 mm~1 m的电磁波，是分米波、厘米波、毫米波的统称。日本专家Tabuse^[19]率先开展了微波消融技术在肝癌治疗中的应用，其原理是利用微波的热效应直接作用于病灶，使病灶组织由于高温而发生凝固性坏死，从而达到治疗肿瘤的目的。目前微波消融有逐渐取代射频消融的趋势。③高强度超声聚焦消融(highintensity focused ultrasound，HIFU)：利用高频机械振动的超声波具有可聚焦性、组织穿透性和能量沉积性的特点，于焦点部位产生一定的高温(65~100℃)，对组织和细胞产生杀伤作用。④冷消融(cryoablation，CA)也称为冷冻手术(cryosurgery)或者低温外科(cryotherapy)：冷冻消融基本原理是通过将温度降低到-160℃，之后升高温度达到40℃，肿瘤细胞肿涨、细胞膜破裂，坏死，达到毁损肿瘤细胞的目的。1998年美国食品和药物管理局(FDA)、电磁兼容(EMC)和欧盟CE认证，进入肿瘤治疗领域，1999年该技术进入中国，命名为氩氦刀。

2.消融治疗的特点:消融治疗有别与传统外科与放疗，是新兴的肿瘤微创治疗技术，它克服传统外科的禁忌，扩展了肿瘤治愈的范围，尤其以往外科认为无法切除的肿瘤、或者因为其他因素无法手术的患者、因特殊部位无法再次切除，通过相应的消融治疗技术可以获得治愈。还有因为肿瘤体积过大，通过消融达到减瘤目的，再进行手术切除，增加了手术切除的机会。消融治疗是肿瘤治疗领域的重大突破和进展，极大程度上丰富和共发展了肿瘤治疗的理念和实践。

3.影像引导确保治疗精度:消融治疗目前均需要在影像引导下进行，包括超声、CT和MRI，目前临床常用的引导技术主要是超声和CT。MRI技术因各种辅助设备和材料等问题目前尚不能在临床普及。超声引导技术主要应用于肝癌消融治疗。CT引导技术主要应用于肺癌、胰腺癌、肾上腺、肾癌、脊柱转移癌等实体肿瘤的消融治疗，尤其肺癌的消融治疗^[18]。

四、近距离治疗与消融

2002年美国西南肿瘤中心Timmerman等^[20]提出立体定向放疗(stereotactic body radiotherapy，SBRT)概念，通过大剂量、短疗程照射对肿瘤实现精确打击，取得外科切除式的疗效。2010年Loo等^[21]提出立体定向体部消融(stereotactic ablation body radiotherapy，SABR)的概念，将SBRT纳入了消融范畴。SBRT原理与RFA完全不同，因此，许多放疗专家不认同这样的定义^[20]。目前两个概念都在使用，但是内容区分并不十分清楚^[22]。SABR技术在肺癌、肝癌、胰腺癌治疗中，证明了消融式的疗效，开启放射外科消融治疗的全新时代^[23-25]。而BT能否实现消融治疗效果或者也能够达到消融治疗的目标，经过中国学者近20年的努力，已经奠定了近距离消融治疗的理论和实践基础^[26]。因此，2019年王俊杰提出立体定向近距离消融(stereotactic ablation brachytherapy，SABT)的概念，同时将SABT分为两类：H-SABT和L-SABT。H-SABT是指高剂量率后装近距离消融，L-SABT是指低剂量率近距离消融，它是临床常用的放射性粒子植入治疗方法。H-SABT更接近立体定向放疗消融，一般需要分割几次，而L-SABT更接近介入消融或者外科消融，1次完成。将近距离纳入消融治疗领域，极大地丰富和发展了消融治疗的内涵，与立体定向放射消融相呼应，将近距离治疗上升到一个新的高度。近距离消融治疗的特点：

1.大分割，短疗程:常规放射治疗每周5次，每次180~200 cGy，一般5~7周完成，而HDR-BT和LDR-BT两种技术治疗周期较短。过去HDR-BT一般2~6次，1~3周内完成，目前越来越多的研究证明，1~2次即可达到消融灭活肿瘤细胞的目的，治疗时间大大缩短^[3]。LDR-BT治疗一般为1次。HDR-BT和LDR-BT两种技术克服了传统放射治疗周期长、剂量提升困难的难题。通过提高单次剂量、缩短治疗疗程，避免其他生物学因素干扰，极大程度提高了肿瘤治疗的疗效。

2.疗效确切:目前HDR-BT和LDR-BT两种技术均实现了影像引导。影像引导将HDR-BT施源器、LDR-BT放射源精准的放置到目标区域，通过术中剂量优化，得到术前处方剂量要求，剂量足够高时，完全可以实现对肿瘤的精准毁损，定点清除，可达到4D要求水平，起到外科切除式的疗效。通过头颈部肿瘤、肺部肿瘤、胰腺癌治疗和各种盆腔复发肿瘤治疗，L-SABT完全可以达到消融治疗目的^{[12-16, 27]}。

3.器官功能保留:近距离消融治疗最大的优势在于杀伤肿瘤细胞的同时，最大限度地保护正常组织和器官，这一点在治疗理念上已明显优于外科，与介入消融完全吻合。如前列腺癌放射性粒子或冷冻治疗，肝癌射频消融和微波消融治疗，均是在治愈肿瘤的同时，患者器官功能得到最大程度保护。因此，消融技术代表了未来肿瘤治疗的发展方向。

五、存在问题

L-SABT技术起步比较晚，尚有大量临床问题需要深入细致地研究，包括消融机制、消融时间、最佳剂量、消融范围等问题，以及与外照射的剂量如何转换等都是值得深入研究的课题。

六、小结

L-SABT是肿瘤治疗领域的全新技术，是基于影像引导基础上发展起来的，在借鉴外科技术基础上，不断完善, 逐步形成了独立的学科模式。如何建立起新的医学模式下肿瘤微创治疗技术体系，尚需要大量临床和基础工作要做。相信在不远的将来，这些微创消融技术将在肿瘤治疗领域取得一席之地，弥补和完善目前临床治疗手段单一，疗效普遍遇到瓶颈的难题。

利益冲突  无