概述

近距离放射治疗在肿瘤治疗中占有重要地位，随着影像技术、人工智能技术的快速发展，近距离放疗技术以及临床应用也发生了巨大变化。我们国家CT图像引导的三维近距离放疗已经得到普遍应用，多个单位开展了以MRI定位为基础的宫颈癌近距离放疗，以深度学习为基础的人工智能在靶区自动勾画、自适应放疗计划设计及流程管理中发挥了重要作用，3D打印制作的施源器辅助定位模板成为近距离放疗剂量分布优化的基础。前瞻性、国际化、多中心临床研究（EMBRACE-I）结果显示MRI定位为基础的局部晚期宫颈癌近距离放疗获得了高的局部控制率、低的严重不良反应发生率。未来，充分利用单次高剂量以及剂量快速跌落的优势、融合先进影像及计算机技术，继续探索在肿瘤综合治疗时代近距离放疗在靶区定义、放疗计划、流程管理中的出现的新问题，为肿瘤患者带来的生存及生活质量的获益。

2. 我国近距离放射治疗的研究进展

2.1 本学科研究新进展

1898年放射性元素镭的问世为肿瘤近距离放疗奠定了基础，1945年放射性粒子研制成功，近距离放疗进入了后装遥控时代，上世纪90年代MRI在临床应用开启了图像引导的近距离放疗。图像引导的近距离放疗提高了宫颈癌的局控率、降低了并发症发生率。近几年来，国内近距离放疗的发展主要在以下几个方面。

开展CT、MRI定位为基础的近距离放疗技术。有多个单位在近距离放疗过程中使用了MRI定位，可以清楚显示病灶位置，精准勾画可见靶体积及高危、中危临床靶体积。尤其在外照射后残留肿瘤体积大、形态不规则时，MRI定位指导下的施源器位置放置更加精准，剂量分布更加优化。

无痛近距离放疗的实施。多家医院将麻醉的实施和护理作为近距离放疗过程中的基本环节。在近距离放疗过程中增加麻醉的实施，不仅减轻施源器放置过程中患者的痛苦，同时，麻醉状态下更有利于施源器位置的精准放置及固定^[1]。

在头颈部肿瘤、肺癌、乳腺癌、前列腺癌、直肠癌中开展近距离放疗。在国内，妇科肿瘤（例如宫颈癌）的近距离放疗是被广泛接受和应用的，是根治性放化疗中不可缺少的治疗手段。近年来，在其它部位的肿瘤中，近距离放疗的应用也带来了很好的远期结果。山东省肿瘤医院在早期非小细胞肺癌以及肺转移癌的治疗中，近距离放疗照射，局部控制率、总生存率与立体定向外照射、射频治疗达到相同的结果。没有大于2级的晚期毒性发生^[2]。

锎中子具有更高的相对生物学效应，探索锎中子近距离放疗在宫颈癌、直肠癌治疗中的应用具有重要意义。在早期T1N0、低位直肠癌治疗中，根治性锎中子近距离放疗取得了97%的局控率，大于2级的晚期并发症发生率为15.6%^[3]。

利用深度学习方法建立模型，预测近距离放疗计划的剂量分布是人工智能在近距离放疗领域应用的重要方面，在自动勾画HR-CTV、危及器官方面探索出了高水平运算模型^[4]。

2.2 国内相关重大计划和研究项目

近距离放疗的研究及重大计划将围绕新的放疗设备研发、放疗计划软件更新、人工智能辅助下的近距离放疗应用进行。

继续进行放射性肠炎、肺炎的动物模型构建以及机制研究，为降低放疗毒性、提高患者生活质量奠定基础。

2.3 国内重要研究平台与研究团队

目前，我国参与近距离放疗的平台和团队主要有北京协和医院、北京大学第三医院、中山大学肿瘤医院、空军军医大学西京医院、吉林大学中日联谊医院等。北京协和医院在近距离放疗的靶区自动化勾画、放疗流程质控方面进行了大量的研究，部分研究成果已经转化到临床应用。北京大学第三医院针对放疗后复发肿瘤患者的近距离放疗做了大量工作，并制定了相应的专家共识。中山大学肿瘤医院以及空军军医大学西京医院在全国率先开展宫颈癌图像引导近距离放疗，为推广应用三维近距离放疗概念及技术起到引领作用，提高患者局控率及生活质量。吉林大学中日联谊医院参加国际EMBRACE研究，在多个部位肿瘤治疗中，都整合了近距离放疗，取得了良好的效果。

3. 国内外研究进展比较

3.1 国际近距离放疗发展现状

3.1.1 国际近距离放疗发展现状

近距离治疗在宫颈癌中应用历史已近百年，已有文献证实缺乏近距离放射治疗会显著降低宫颈癌放疗疗效，特别是图像引导自适应近距离放疗，和2DBT相比，图像引导近距离放疗的3年DFS及局控率分别提升12%和6%（67% vs 79%，86% vs 92%），且具有显著性差异^[5]。接受IGABT的患者，5年OS为75%。关于晚期副反应，2023年发表在红皮杂志的EMBRACE-I研究晚期副反应结果显示，大于等于3级GI、GU、阴道和瘘管事件的5年预计发生率分别为8.5% (95%CI: 6.9-10.6%)、6.8% (95%CI: 5.4-8.6%)、5.7% (95%CI: 4.3-7.6%)和3.2% (95%CI: 2.2-4.5%)，这些不良反应大部分均发生在随访的前3年内^[6]。

三维图像引导近距离治疗技术包括腔内近距离治疗（ICBT），组织间插植近距离治疗（ISBT），以及联合方式。IC+IS或ISBT较单独IC有更佳的剂量分布，但对于ISBT选择依据仍需进一步细化统一。Takenaka T等人3通过回顾性分析宫颈癌患者的治疗情况，提出肿瘤初始体积是ICBT和IC+IS的重要预测指标，如肿瘤初始体积> 150 cm3，建议采用ISBT或至少采取IC+IS方式^[7]。

2024年多个数据库的调查发现在宫颈癌、阴道癌近距离放疗的应用方面近几年来是有增加的趋势，而且，和没有接受近距离放疗的患者相比，外照射联合近距离放疗的患者的总生存率是明显增加的，说明近距离放疗在妇科肿瘤的放疗中具有不可缺少的重要地位^[8]。

在AI与BT应用方面，M. Sadeghi等人5通过提取患者近距离治疗参数（包括源相关参数，剂量学因素和临床特征），利用四种不同的机器学习方法，对这些参数进行单独或联合的建模，预测LACC的近距离放疗反应。Simões R等人6在宫颈癌近距离放疗靶区勾画进行了探索，研究者利用nnU-Net软件，对基于深度学习的MRI引导下阴道腔内后装放疗中靶区勾画的精确性展开研究，结果提示机器自动勾画靶区与手动勾画差异并不显著[9]。这提示了机器学习替代人工勾画靶区的可能性。

头颈部肿瘤、前列腺癌、乳腺癌的近距离放疗也有了巨大的进步^[10]，2024年欧洲制定了头颈部肿瘤近距离放疗的专家共识，2024年针对前列腺癌的近距离放疗有多项前瞻性临床研究结果报告，证实在中-低危前列腺癌患者中进行近距离放疗是安全、可靠的方法。乳腺癌的近距离放疗正在研究非侵入性的治疗方式。

3.1.2 国际近距离治疗物理、技术、质控方面的进展

1、基于模型的剂量计算算法

Billie Ann Radcliffe等^[11]回顾性评估了基于模型的剂量计算算法（AcurosBV）在局部晚期宫颈癌高剂量率近距离治疗中（使用卵圆体和插植针）的剂量。对32 名接受外照射后行近距离放射治疗推量的宫颈癌患者进行比较，近距离处方剂量为 5.5 Gy/次，5 次。发现对于使用含高原子序数材料的施源器时，TG-43算法可能出现剂量高估的可能性。

2、新型施源器的开发

近距离治疗中，辐射剂量主要遵循平方反比定律，放射源与肿瘤的位置关系在形成空间剂量分布中起到了决定性的作用。因此新型施源器的开发有利于优化剂量分布。例如，Wenhui Wang等^[12]设计了一种新型多通道阴道施源器、Jie Zhang等人使用 3D 打印技术创建的个体化弯曲针道插植模板。

3、新的质控工具应用

由于近距离治疗的剂量学特点，即剂量梯度非常高，因此在近距离治疗的质控方面需要一些新的质控工具支持。例如Miki Yonemura等设计并开发了一种有效的质控方法，使用新的市售基于 CT 的聚合物凝胶剂量计实现 IGBT 的无缝工作流。

4、人工智能与机器学习

近距离治疗中，人工智能和机器学习的应用具有重要的意义，可提高效率，缩短等待时间，减少操作者之间的变异。例如，Xian Xue等^[13]创建和评估了一个三维Prompt -nnUnet 模块，该模块利用基于提示的模型与 3D nnUnet 相结合，在子宫内膜癌患者高剂量率近距离放射治疗中对HR-CTV和危及器官产生快速一致的自动分割。Lance C Moore等比较三种神经网络训练方法——在所有施源器数据上训练的单个模型，针对每个施源器微调组合模型，以及单个个体化施源器模型——以确定剂量预测的最佳方法。准确的、特定于施源器的剂量预测可以为任何宫颈癌近距离放射治疗实现自动化、基于知识的计划。

3.2 国际重大研究计划和重大研究项目

EMBRACE研究是国际多个国家进行的前瞻性、III期临床研究，主要针对局部晚期宫颈癌根治性放疗中图像引导近距离放疗的研究。2008年6月至2015年12月，EMBRACE-I研究入组1416病人，5年的局控率92%，泌尿道、胃肠道的严重并发症发生率为6·8%、8·5%^[14]。

正在进行的EMBRACE-II研究要求使用最先进的内、外照射技术以及最优化的同期化疗方案，观察现代治疗技术下，局部晚期宫颈癌的局部控制率、淋巴结控制率、远处转移率、总生存率。外照射技术要求使用调强放疗技术，给与淋巴结以同期增量，同时更好地保护靶区周围的正常组织，近距离放疗要求使用MRI图像引导的近距离放疗技术，提高靶区勾画的准确定。

3.3 我国研究现存优势与不足

3.3.1 存在的优势

图像引导近距离放疗已经得到广泛应用，尤其是近距离放疗在局部晚期宫颈癌的治疗中发挥重要作用，有国际研究显示中国宫颈癌治疗的5年生存率已经超越某些发达国家。

人工智能、图像整合等先进技术在我国快速发展、应用，目前近距离放疗靶区勾画、计划设计及优化、质量控制等环节，在人工智能辅助下提高了工作质量及工作效率。

3.3.2 存在的不足

尽管我们国家癌症患者的数量高，应用近距离放疗的机会更多，但是，我们没有自主设计的III期、前瞻性临床研究成果。

在新设备、器械研发上还需要更加努力，急需研发出适合我们国家患者特点的检查及治疗设备。

4. 本学科发展趋势与对策

4.1 未来5年发展的战略需求

宫颈癌在我国仍然是女性生殖系统最常见的恶性肿瘤，每年新发病例约11万。近距离放疗是宫颈癌不可替代的治疗方式。目前还有一些放疗单位尚没有近距离放疗设备、不能开展图像引导的近距离放疗，所以，需要加大力度普及近距离放疗技术，加强质量控制。

在前列腺癌、乳腺癌、肺癌、头颈部肿瘤、软组织肉瘤治疗中，近距离放疗也是重要的治疗手段，所以，推广近距离放疗的应用，具有重要意义。

4.2 未来5年重点发展方向

在临床应用方面，探索优化的剂量分次模式、精准的靶区勾画、个体化的施源器引导模板，提高局部控制率及生存率。

在放射生存学基础研究方面，探索新的增敏方式、肿瘤及正常组织对放疗的反应，提高治疗比。

在放疗设备方面，研发适合我们国人的近距离放疗机器及辅助器具，探索锎中子等新型放射源在近距离放疗中的应用。

4.3 未来5年发展对策

针对目前存在的热点问题，开展前瞻性、多中心的临床研究。例如局部晚期宫颈癌近距离放疗中中危临床靶体积的勾画原则及处方剂量，目前国际尚没有统一认识，这是我们要解决的问题，为未来制定相关治疗指南提供可靠的科学依据。

加强医工结合。为了提高近距离放疗的精确性、提高工作效率，加强医工结合是解决问题的根本途径。

【主编】

曹新平中山大学附属肿瘤医院

【副主编】

魏丽春空军军医大学西京医院

盛修贵中科院肿瘤医院深圳医院

张福泉北京协和医院

雷新陆军军医大学大坪医院

孙志华江苏省肿瘤医院

楼寒梅浙江省肿瘤医院

程淑霞河南省肿瘤医院

【编委】（按姓氏拼音排序）

赵红福吉林大学中日联谊医院放疗科

张莹空军军医大学西京医院放疗科

李晓玲黑龙江北大荒集团总医院

张明川河南省肿瘤医院

叶奕菁中山市人民医院

程光惠吉林大学中日联谊医院

张云艳黑龙江省肿瘤医院

朱红中南大学湘雅医院

谭燕四川省肿瘤医院

赵凤菊青海省红十字会医院

吴星娆云南省肿瘤医院

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参考文献（向上滑动阅览）

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