于金明教授:生物靶区与生物适形放疗研究进展
二、临床研究
(一) 非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)
放射治疗在NSCLC治疗中的地位已为大家所公认。通常放疗计划的制定是以CT定位为基础,但随着近年来PET/CT的临床应用,PET/CT融合影像已越来越多地用于NSCLC靶区勾画。Deniaud -Alexandre等[11]用PET/CT扫描了101例Ⅰ~Ⅲ期NSCLC患者,分别用CT和PET/CT融合图像勾画靶区。结果PET发现8例患者有新的远处转移,因而取消根治性放疗计划。用PET/CT融合图像勾画靶区,21例(23%)GTV减少,24例(26%)GTV增大;由于PET/CT融合图像改变了肺和纵隔淋巴结情况,使7例GTV减少≥25%,14例GTV增大≥25%。照射剂量≥60Gy的81例患者中,V20发生改变患者达到了37例;结果提示,PET/CT融合图像优于CT图像,能用于指导NSCLC靶区勾画。
用CT勾画NSCLC靶区常会将转移淋巴结遗漏,而FDG PET从代谢水平对淋巴结进行检测,能检出在CT上看来是正常大小的转移淋巴结,使GTV勾画更加准确。我院李万龙等[12]对12例NSCLC患者术前行PET/CT检查,纵隔淋巴结有6个阳性,70个阴性。PET/CT检测纵隔淋巴结的敏感性为83.3%,特异性为95.7%,准确性为94.7%,阳性预测值为62.5%,阴性预测值为98.6%。尤其对短径为5~10 mm的纵隔淋巴结是否转移的判断比较准确,对NSCLC患者治疗方案的制订有较高的临床价值。
(二) 头颈部肿瘤
目前头颈部肿瘤放疗常使用 CT 和 MRI 影像勾画靶区,这些影像通常能提供较为详细的资料,但这些资料主要局限于解剖结构方面。近年来,生物影像已逐渐用于头颈部肿瘤的靶区勾画,并在一定程度上改善了放疗计划的制定。Paulino 等[13] 对 40 例头颈部患者进行了 CT 和 PET 扫描,并分别勾画 GTV,制定放疗计划。结果 30 例(75%)的 GTVPET<GTVCT,7 例(18%)患者 GTVPET>GTVCT。GTVPET 和 GTVCT的平均体积分别为 20.3cm3 和 37.2cm3。如果用 PET 图像勾画靶区实施 IMRT,大约只有 25%的患者 GTVPET受到的照射剂量小于 95%处方剂量。Rahn 等[14]报道 34 例头颈部鳞癌患者,其中 22 例原发,12 例复发,均在制定放疗方案前用 FDG PET 进行计划修订,发现原发患者中 9 例、复发患者中 7 例 FDG PET 发现了新的病灶,需要改变治疗策略或修改放疗靶区。对于原发肿瘤较大(T3、T4 期)及颈部淋巴结转移较严重(N2、N3 期)的患者,治疗计划需要更多修改,作者认为在放疗前进行 18F-FDG PET 检测用于制定放疗计划有重要意义。
(三) 食管癌
生物影像在食管癌放疗计划制定过程中有非常重要的作用。PET/CT 图像融合可在一定程度上更精确地确定食管病变长度,从而能更有效地确定 GTV 大小,并修正解剖影像制定的放疗计划。Moureau-Zabotto等[15]研究了 34 例食管癌患者,PET 扫描发现 2 例因有远处转移而从根治性放疗转为姑息性放疗。PET/CT融合图像使 12 例(35%)患者的 GTV 缩小, 例(21%)增大,7其中 4 例 GTV 减少≥25%, 例 GTV 增加≥25%,2PET/CT 融合图像改变了 18 例患者的治疗计划,25 例(74%)V20 发生改变。Konski 等[16]对 25 例食管癌患者进行了 CT 和 PET 扫描,结果显示 PET 图像食管肿瘤的平均长度为 5.4cm(95%CI; 4.4cm ~ 6.4cm),而CT 图像食管癌肿的平均长度为 6.77 cm(95%CI; 5.6cm ~ 7.9cm),两者长度有显著差异。研究结果提示 PET扫描图像能提供更高的信息,有助于放射医师精确勾画食管癌 GTV。我院袁双虎等[17]通过 45 例食管癌患者术后病理验证,对比 PET/CT 融合与 PET 在食管癌区域淋巴结中的诊断价值,研究结果表明 PET/CT融合的敏感性、准确性、阴性预测值分别为 93.9%、92.4%、98.3%,而 PET 的敏感性、准确性、阴性预测值分别为 81.7%、86.1%、94.8%,两者之间均具有统计学差异,研究提示 PET/CT 融合能提高食管鳞癌的区域淋巴结诊断的敏感性、准确性、阴性预测值。
(四) 脑瘤
目前研究较广泛的是 11C-蛋氨酸(11C-MET),它在正常脑组织中的摄取明显低于 FDG,故可更好地用于胶质瘤的研究,尤其是低度恶性胶质瘤的靶区勾画具有积极的意义。Ogawa T 等[18]对 11 例脑瘤患者(5例高分化胶质瘤、4 例低分化胶质瘤、1 例脑膜瘤)术前分别行 18F-FDG PET 和 11C-MET PET,并进行 CT和 MRI 检查。结果发现,除 1 例高分化胶质瘤外,4 例低分化的胶质瘤中均显示可见的代谢灶,4 例低分化胶质瘤 FDG 的 SUV 为 6.5±2.8,MET SUV 为 3.8±1.5;5 例高分化胶质瘤的 FDG SUV 为 3.0±0.9,MET SUV 为 2.0±0.6,(P<0.02)。11C-MET PET 能清楚地将肿瘤的浸润范围显示出来。因此,18F-FDG PET在检测恶性脑瘤病灶很有帮助,而 11C-MET PET 在勾画肿瘤的轮廓方面有其独到价值,二者对脑瘤的靶区勾画互相补充。
三、展望
综上所述,生物靶区和多种功能性影像已取得了很大进展,虽然这些技术尚未能常规应用于临床,但却有从根本上改变治疗方式的趋势。
放射诊断学、放射治疗学和核医学都是利用了放射性物质的不同特性,随着科学的发展,这三门科学各自成为相对独立的学科,然而近年来随着对肿瘤内在因素的了解特别是分子生物学的飞速发展,上述三门科学以生物学为纽带出现了融合的趋势,所谓的 BIMRT 便是这些学科融合的结果。目前,IMRT的发展使放疗剂量分布的物理适形达到了相当高的程度,而功能性影像则开创了一个生物适形的新时代,由物理适形和生物适形紧密结合的多维适形调强放疗必将成为二十一世纪肿瘤放疗的发展主流。
编辑: yang 作者:丁香园通讯员