pet在腫瘤放療中的應(yīng)用ppt課件

1、 PET在NSCLC放療中的應(yīng)用 復旦大學腫瘤醫(yī)院放療科 張碧媛PET（正電子發(fā)射體層顯像） 利用發(fā)射正電子的放射性核素標記的生物活性分子（葡萄糖、氨基酸、核甘酸等），通過示蹤原理反映生物活體內(nèi)的生化改變和代謝信息的核醫(yī)學顯像技術(shù)用于PET掃描的正電子核素 核素 半衰期 15O 2分 13N 10分 11C 20分 18F 110分 PET的工作原理光子探測示意圖符合電路探測器電子正電子511Mev湮沒輻射光子原子核511Mev湮沒輻射光子探測器PET的設(shè)備分類專用型PET（dedicated PETdPET) 特點：環(huán)形探測器 優(yōu)點：靈敏度、空間分辨率高 缺點：價格昂貴兼容型PET（hybr

2、id PET hPET) 特點：雙探頭或多探頭 優(yōu)點：較高的性/價比，既可做PET顯像又可做 SPECT 顯像 缺點：靈敏度、空間分辨率低18F-FDG-PET的成像原理 FDG在細胞內(nèi)的濃聚程度與細胞內(nèi)糖酵解水平呈正相關(guān)惡性腫瘤組織的特點細胞快速增生細胞膜葡萄糖載體增多細胞內(nèi)磷酸化酶的活性增高FDG-PET圖像的判讀目測圖像法半定量分析法目測圖像法 1級 沒有明顯攝取 2級 攝取低于本底 3級 攝取與本底相等 4級 攝取高于本底 5級 攝取遠高于本底 惡性：4、5級 良性：1、2、3級半定量分析法SUV或SUR感興趣區(qū)的平均放射性活性（MBq/ml)/注入的放射性核素總量（ MBq/ml)/

3、病人的體重（g)以SUV判斷良惡性的臨界值尚無統(tǒng)一標準PET在NSCLC放療中的應(yīng)用在NSCLC放療中的應(yīng)用PET/CT融合對NSCLC放療靶區(qū)的影響圖像融合存在的問題和解決方法展望FDGPET在肺癌中的應(yīng)用肺內(nèi)孤立性結(jié)節(jié)（SPN）的定性肺癌的治療前臨床分期改變治療策略影響放療靶區(qū)的勾畫監(jiān)測腫瘤對治療的反應(yīng)鑒別放療后殘存或復發(fā)與放療后反應(yīng)預(yù)測預(yù)后PET在肺癌的定性診斷和治療前的分期中的價值已得到廣泛的認可PET對SPN的惡性判斷的價值 靈敏度 95.9% 特異度 76.6% 精確度 91.1% 陰性預(yù)測值 92.4% 陽性預(yù)測值 86.2% 多數(shù)研究顯示PET參與的臨床分期較傳 統(tǒng)分期精確肺癌

4、的臨床分期目的：正確區(qū)分I-IIIa期和IIIb-IV期腫瘤。作用：直接關(guān)系到治療方法的選擇，預(yù)后判斷MacManus報道PET檢出的傳統(tǒng)檢查未發(fā)現(xiàn)的遠處轉(zhuǎn)移 期 7.5 期 18 期 24結(jié)論：擬行根治性治療的病人治療前的 PET檢查是必要的，可以使部分已有遠處轉(zhuǎn)移的病人避免不必要的根治性治療PET分期對NSCLC治療策略的影響 澳大利亞的Kalff等的一項前瞻性研究：PET的參與導致47.5%（28/59）的病人分期改變分期的改變導致 （26/59）44.1的病人治療策略改變 hPET后分期 a b 分期 分期 hPET 6 1 1 0 0 2/8 前 1 3 0 1 1 2/6 1/6分

5、 a 2 2 3 0 1 1/8 4/8期 b 0 0 0 11 0 2 0 1 5 8 8/16 (張碧媛）hPET前治療策略 病人數(shù) hPET后治療策略 病人數(shù) 根治性手術(shù) 3 按計劃手術(shù) 2 高姑息放療加化療 1拒絕手術(shù)，根治 19 按原計劃根治性 17性放療 放療 姑息性放療加化療 2 高姑息性放療加化療 11 按原計劃治療 11低姑息性治療 16 按原計劃姑息治療 8 高姑息性放療加化療 5 根治性手術(shù) 2 根治性放療 1 hPET 的參與，導致36.7的病人分期改變，24.5%的病人治療策略的改變文獻報道：PET的參與可導致2462的肺癌病人的分期改變PET引起的分期改變可能使32

6、的病人避免不必要的手術(shù)，而使19的病人獲得手術(shù)機會PET分期對生存率的影響分期 1年生存率 2年生存率傳統(tǒng)分期 44 0PET分期 69 44PET分期較傳統(tǒng)分期精確，可使病人獲得更恰當?shù)闹委?，提高生存質(zhì)量，延長生存期 NSCLC的放療對于不能手術(shù)或拒絕手術(shù)的患者，放療是并發(fā)癥最少也是最有效的非外科治療方法根治性放療：拒絕手術(shù)的期、期、a期及部分b期姑息性放療：能耐受治療的任何期別有癥狀者NSCLC的放療療效早期NSCLC根治性放療的五年生存率1336局部晚期NSCLC放療的長期腫瘤控制是令人失望的： 中位生存期 100cm2, 理論上需要高達100Gy的劑量才能提供足夠的腫瘤控制周圍正常肺組

7、織、心臟、脊髓的放射耐受性低，限制了靶區(qū)劑量腫瘤隨呼吸上下移動通過CT確定的靶區(qū)不夠精確確診時已存在的遠處微轉(zhuǎn)移未被檢出新的放療技術(shù)3DCRTIMRT目的：最大限度的提高腫瘤劑量而最大限度的減少正常組織的受照體積，提高TCP同時降低NTCP，即提高治療比面臨的困難：靶區(qū)不確定影響靶區(qū)不確定的因素肺癌伴肺不張或阻塞性肺炎腫瘤與周圍組織粘連，分界不清N分期的不確定PET對肺不張和肺癌的鑒別PET和CT確定的腫瘤體積的差異 測量21例伴肺不張的病人的腫瘤體積：VPET VCT 4例 VPETVCT: CT上認為是肺不張的組織PET證實為腫瘤17例VPETPTVCT原因PTVPET PTVCT原因 H

8、ebert19962023排除肺不張NestleMunley 19991999343534%的病人射野35邊界擴大15mm包括未被CT檢出的轉(zhuǎn)移縱隔淋巴結(jié)35.3的病人平均縮小19.3排除肺不張Erdi 2002 1163.6的病人平均增加19包括未被CT檢出的轉(zhuǎn)移縱隔淋巴結(jié)36.4的病人平均縮小19%排除肺不張 PET/CT融合圖像確定的靶區(qū)的精確性Vanuytsel等比較了73例CT或PET上縱隔淋巴結(jié)陽性的病人，以融合圖像或僅用CT確定的GTV，并與病理結(jié)果對照 GTVCT涵蓋了75 的轉(zhuǎn)移淋巴結(jié) GTVPET/CT則包括了89的轉(zhuǎn)移淋巴結(jié) （P0.05) PTV的幾何改變對TCP和NT

9、CP究竟有多大的影響？目前的研究病例數(shù)少、觀察時間短，多數(shù)是劑量學分析，尚未有臨床試驗的報道。肺的受照體積與放射性肺炎發(fā)生率的關(guān)系 V20 放肺發(fā)生率 40% 36%PET/CT確定的靶區(qū)的劑量學分析Vanuytsel等分析了10例PTVPET/CTPTVCT 的DVH分布，以V lung(20)預(yù)測放射性肺炎的發(fā)生幾率 結(jié)果：PTV的縮小導致V lung(20)平均下降 27，理論推測可降低約7的放肺發(fā)生率另一項研究： PTV的縮小導致V lung(20)平 均下降 17PET/CT引起的劑量學改變是否能轉(zhuǎn)化為臨床可見的治療增益呢？ 目前的研究多是理論上的推測，尚無臨床隨訪結(jié)果證實PET/C

10、T融合用于放療存在的問題融合的精確度不理想PET/CT機的孔徑不足以容納定位體模PET圖像用于定量分析的最佳顯像條件有待摸索影響異機圖像融合精確度的因素理想的圖像融合應(yīng)精確地使體位標記點對點對應(yīng)，但參考點的選擇有一定難度CT和PET圖像不是在同一時間、同一體位獲得，誤差較大呼吸運動的影響異機融合的誤差1澳大利亞的Kiffer等測量了10例病人的PET和CT上的病變中心，平均相差10.4mm， PET/CT融合的精確性在1.2cm左右，這對精確放療以mm計的精確度的要求而言是難以接受的異機融合的誤差2經(jīng)模型試驗測定，融合誤差2cm的肺內(nèi)結(jié)節(jié)的定性診斷，hPET的靈敏度和特異度并不遜于dPEThP

11、ET 具有更好的性價比，更易在臨床普及,有一定臨床應(yīng)用價值帶有低分辨率CT的hPET，實現(xiàn)解剖和功能圖像的融合，提高了hPET的定位能力 研究進展隨著新的放射性示蹤劑的開發(fā)，PET的應(yīng)用已深入到腫瘤增殖速率、腫瘤血管生成、腫瘤基因表達、乏氧細胞、細胞凋亡的檢測等領(lǐng)域，使腫瘤的放療向著生物調(diào)強的方向邁進不同示蹤劑的PET研究核酸代謝：11C胸腺嘧啶、124I脫氧尿嘧啶 1）反映腫瘤細胞增殖活性 2）預(yù)測腫瘤對化療反應(yīng) 臨床資料顯示，在化療一周后即可見11C標記的胸腺嘧啶攝取明顯降低，而且降低程度FDG腫瘤受體的檢測：性激素受體 1)了解活體內(nèi)腫瘤細胞受體狀態(tài) 2)監(jiān)測對激素治療反應(yīng)性。 3)目前

12、應(yīng)用較成功的18Fluorestrodiol 4)有研究顯示：FES攝取程度與病理上的ER表達狀態(tài)相關(guān)。FES攝取程度變化反映了ER被阻斷程度。蛋白質(zhì)代謝： 11C蛋氨酸 優(yōu)點：1）診斷特異性有所提高 2）用于腫瘤對治療反應(yīng)性好 缺點：1）11C同位素半衰期短 2）生物學信息難以解釋（因為其中包含了氨基酸和非蛋白轉(zhuǎn)化過程中的信息） 目前氨基酸標記的PET掃描尚難常規(guī)用于 臨床。PET對細胞凋亡的檢測： 動物實驗研究中乏氧對腫瘤放療的影響1）乏氧的存在會影響腫瘤放療敏感性和治療效果2）乏氧易使腫瘤產(chǎn)生放射抗拒、激活血管內(nèi)皮生長因子、產(chǎn)生耐藥的基因擴增、引起P53基因突變3）氧分壓與生存率和復發(fā)率

13、顯著相關(guān)PET對乏氧的檢測（ 18FMISO ）Rasey等報道： 37例不同腫瘤患者進行18FMISO PET顯像，定量分析腫瘤內(nèi)乏氧體積 結(jié)果：36/37(97%)存在乏氧區(qū)域 平均 FHV（fractional hypoxic volume) NSCLC(21) 47.6 頭頸部腫瘤(7) 8.8% 前列腺癌(4) 18.2% 其他腫瘤(5) 55.2%雖然PET在以上領(lǐng)域的研究還只是起步階段，但初步的結(jié)果已顯示了PET作為一種分子功能顯像技術(shù)的巨大發(fā)展?jié)摿ET提供的生物學信息對調(diào)強放療靶區(qū)內(nèi)不均勻劑量的施予具有重要的指導意義 展望 謝 謝 PET/MRI/CT 在腦瘤放療中的應(yīng)用Gr

14、oss 等的研究： 18例腦膠質(zhì)瘤 44 GTV PET/MRI 比GTV MRI 大1ml 22% GTV PET/MRI 比GTV MRI 大15ml 50%的病人GTV 10%PET與MRI確定的腫瘤體積比較 結(jié)論：由于腦組織的本底葡萄糖代謝率較高，F(xiàn)DGPET僅在小部分病人中提供更有意義的信息 美國的另一項研究亦得出相同結(jié)論有研究顯示11CMETPET對低分級的膠質(zhì)瘤（葡萄糖代謝率低）顯示了更大的潛力Nuutinen的研究顯示在14例低分級的膠質(zhì)瘤中11CMETPET使27的病人的GTV小于T2加權(quán)MRI圖像確定的GTV11CMETPET的作用尚需更廣泛的研究 FDGPET 在頭頸部腫

15、瘤放療中的應(yīng)用PET/CT在頭頸部腫瘤放療中的作用區(qū)分腫瘤和粘膜水腫對頸部淋巴結(jié)的檢出精確性優(yōu)于CT/MRI 治療后腫瘤殘留或復發(fā)的早期發(fā)現(xiàn)腫瘤殘留或復發(fā)與放射性損傷的鑒別常用發(fā)現(xiàn)頸淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的手段及臨床價值PET應(yīng)用于頭頸部腫瘤放療面臨的困難頭頸部正常組織（如：唾液腺、咀嚼?。┑纳頂z取值較高，使得PET圖像的解釋變得困難PET圖像上缺乏解剖標志，圖像融合時參考點的選擇困難進行不同掃描時的體位變動引起融合誤差日本北海道大學的前瞻性臨床試驗21例病人，12例口咽癌，9例鼻咽癌所有病人以同一體位固定裝置做FDGPET掃描、MRI和CT掃描比較 GTV/CTV PET/CT/MRI與 GTV/CT

16、V CT/MRI的差異5例IMRT，16例3DCRT放療量：PET（）區(qū)為GTV 65-66Gy PET () 而CT/MRI可疑為CTV 40-50Gy結(jié)果：89的病人原發(fā)灶GTV未改變，1例增加49，1例下降45%18FDG -PET/MRI fusion for NPCGTV delineation on the interactive MRI/CT planning system.PET檢出39個有轉(zhuǎn)移的頸部淋巴結(jié)，而CT/MRI檢出28個 N0 N1 3例 N1 N2 1例upstaging of N classification by 18FDG-PET/CT fusion對正常組織的影響15例對側(cè)腮腺旁FDG（）者對側(cè)腮腺得到很好保護，DVH顯示對側(cè)腮腺50體積的最大受量從17.444.3Gy，中位值32.3GyIMRT based on GTV delineation using 18FDG-PET/MRI fusion for T3N0M0 squamous cell carcinoma of the oropharynx臨床隨訪結(jié)果：原位復發(fā)（口咽癌T3）2例，頸淋巴結(jié)復發(fā)（N3）例，同時復發(fā)1例（N0）無一例單獨的淋巴結(jié)復發(fā)發(fā)生在CTV預(yù)防劑量照射區(qū)內(nèi)結(jié)論PET對頸淋巴