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PET-CT定位在非小细胞肺癌放射治疗中应用与挑战分析

2023-08-02 84 上传者：管理员

摘要：传统的放射治疗是按照CT图像上的组织密度差异性、大小实现肿瘤靶区的勾画，但是，这种解剖影像还无法更为有效地对肿瘤大小、肿瘤范围详细研究，特别是存在炎症、瘢痕的时候。所以，还需要更为精密的方法。PET-CT定位（正电子断层扫描）显像是通过不同核素示踪剂对肿瘤细胞生物标志物的变化情况进行研究，如细胞代谢、增殖情况等，都能为疾病诊断提供重要关键信息。本文重点分析PET-CT定位在非小细胞肺癌放射治疗中的应用，以保证为精确放疗提供重要条件。

关键词：
PET-CT
应用
放射治疗
放疗靶区
非小细胞肺癌
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1、PET-CT定位在非小细胞肺癌放疗中的应用

1.1 PET-CT能够更准确的定位靶区范围

PET-CT定位在实际应用期间，其综合了PET的功能代谢变化、CT的解剖学结构特点，将其应用到非小细胞肺癌放疗中，在界定放疗靶区中，不仅仅能分析肿瘤大小，也能分析出其中的性质和病变范围等，如阻塞性肺炎疾病、纵隔淋巴结等都能更为准确地对其界定，以免在靶区出现明显的遗漏、随意扩大等现象。有相关学者在实际研究中，对Ⅰ-Ⅲ期非小细胞肺癌患者分别使用PET-CT定位和CT进行分析，其结果发现，PET-CT定位和CT之间的变化非常显著，通过PET-CT定位的使用，能分辨出肿瘤和肺不张等现象。近几年，随着对PET-CT定位的研究，PET-CT定位靶区中更精准。再次，学者对非小细胞肺癌患者在术后同时使用了PET-CT定位和CT，其结果表明，使用CT勾画的肿瘤直径和手术病理标本比较差异较大，而使用PET-CT定位勾画的靶区范围与病理标本较为接近。

1.2 PET-CT个体化靶区剂量分布

PET-CT定位的使用能够更为有效的分析出肿瘤内部的代谢情况、氧合差异等，经了解发现，放射敏感性和肿瘤乏氧关系明显，所以，对于不同的放射敏感性肿瘤患者，需要经过PET-CT乏氧显像提供个性化剂量。在相关研究中，对Ⅱ-Ⅲ期非小细胞肺癌患者做出收集，研究不同的比例和标准摄入数值等，发现其结果和局部复发区域关系密切，大部分复发患者的标准摄入数值与局部控制良好数值比较都较高，其结果说明为代谢区域给予局部加量是非常必要的。还有研究发现，对Ⅲ期非小细胞肺癌患者的放疗40Gy实现PET-CT定位，结合PET-CT勾画靶区将其增加到19.6～39.2Gy，其结果发现，大部分的患者在通过40Gy照射后病灶逐渐缩小，获得的总体放疗率也不断提升，也未发现存在Ⅲ-Ⅳ级毒性。如果是已经复发的患者，使用PET-CT定位也有一定安全性和可行性。

1.3 PET-CT定位能够将靶区勾画差异有效减少

PET-CT定位图像通过对靶区的勾画，能使不同医师在勾画方面的差异性逐渐降低。有研究对靶区的勾画差异性做出分析，发现使用PET-CT定位勾画的靶区体积在10%为大部分，而其他为使用CT勾画。临床上，实现靶区勾画的医师主要为3种，一是放疗专家，有多年经验，二是放疗培训的医师，三是放射科的专家。经三种类型专家的CT定位图像、PET-CT定位等发现，PET-CT定位定位靶区勾画差异性不断缩小，特别是培训医师是非常显著的。

2、PET-CT定位在非小细胞肺癌放疗中的挑战

2.1 PET-CT扫描条件与图像融合方式

如果患者的胸部发生病变，这种情况主要是因为呼吸运动、心脏搏动等对其带来影响，导致病变发生位移幅度较大的现象。PET-CT定位中的螺旋CT扫描，在一定时间内就能实现瞬时影像。对于PET扫描，完成的时间一般在数分钟内实现，其中存在多个呼吸周期的活动范围，展现的高代谢灶区域中，产生的病灶是因为生理性呼吸、心跳等影响的区域，后期不仅造成代谢范围的增加，也会使标准数值降低，尤其是PET靶区勾画和CT图像之间的误差明显。因此，最为有效的方法为PET-CT定位。有学者研究中，对靶区勾画，分别选择了3D-PET和4D-PET,分析靶区是否存在遗漏情况，其结果发现，发生靶区遗漏现象大多数是与病灶的运动有关，在未存在呼吸控制技术的时候，为了避免发生遗漏肿瘤的风险，在对靶区进行勾画中，需要对生理周期性运动全面思考。

2.2靶区勾画阈值的选择

第一，视觉分辨法。该方法在实际应用期间，需要放疗医师按照自身经验，基于肉眼进行肿瘤代谢范围的勾画。这种方法在较大范围内都存在一定差异性，在使用不同影像检查的时候，显示的肿瘤范围也是不同的，且不同医师对其理解也是不同的。同时，在对PET分析期间也面对较大困难，也会给正常的生理组织、手术、放疗等带来影响。所以，加强对PET的深度分析，很大程度上能将反射肿瘤医师勾画的靶区误差逐渐缩小。

第二，SUV=2.5绝对值勾画法。在PET的肿瘤诊断中，SUV值为经常使用的半定量指标，临床上主要将其作为分析良性、恶性肿瘤诊断数值。但是，SUV在应用期间，因为设备、成像条件、操作方法等限制，还需要对阳性肿瘤的SUV阈值进一步分析。

第三，SUVmax相对百分比法。有研究发现，SUVmax区域和病理面积之间关系密切，仅仅处于二维空间的匹配。基于三维重建影像的分析，发现SUVmax是适合的。有研究分析发现，基于梯度分析患者的靶区，有一般的SUVmax是适合的。也有研究意见不同，认为SUVmax区域匹配度不高，其差异性主要研究是直径为2cm的肿瘤，如果是（4±2)cm肿瘤，期间会存在更明显的肿瘤异质性，利用简单的二进制还无法对其推算。因此，SUVmax相对百分比法有争议性。

第四，靶区/本底SUV比值法。人体的正常组织器官存在的SUV值具有一定差异性，在所有的位置肿瘤靶区勾画还不适合恒定比值，因此，研究中分析了阈值法。图像分割法在近几年更为广泛，其优势是基于阈值法来实现的，该方法在勾画靶区范围中，其结果和病理实际更符合，不仅具备一定的稳定性和可重复性，也适合临床上的有效应用。

第五，其他方法。SUVmax测量和病灶大小、FDG代谢分布之间存在一定的异质性，会给百分比法带来影响。如使用局部自适应模糊方法，在对边缘区域图像进行分析时，能对定义的结构指数、窗尺寸进行调整，解决了分割过度与结构保持之间存在的矛盾性，也能对相干斑噪声进行控制，充分发挥一定的细节特征。

2.3 PET与CT定位靶区范围差异的确定原则

PET和CT定位在大多数情况下显示的肿瘤范围都不一致。其原因为：CT不存在能显示的肿瘤边界，PET能对CT肿瘤范围内的生物活性区域显示。在PET高代谢以外，且CT的异常区域，是否存在恶性肿瘤还需要加强探索。有研究发现，在头颈部肿瘤患者研究中，分析PET和CT定位靶区差异性，发现使用CT勾画靶区范围大于PET勾画靶区范围，PET勾画靶区范围增加了处方剂量，通过PET高代谢区能为个体化靶区剂量分布提供重要分析依据。

2.4 PET-CT定位优势

PET-CT定位放疗对生存效益具有重要作用，不仅能实现精准治疗，也能将照射剂量逐渐提升，以促使生存效益的良好获取。经有关病例的回顾性分析，使用等效生物剂量，对进展期非小细胞肺癌放化疗后的效果有一定关系，因为等效生物剂量会增加1Gy，且人们的生存也将提升4%。但是，因为剂量和生存的关系，如果是同期放疗的Ⅲ期非小细胞肺癌患者，使用照射剂量获得的生存率升高。但较高剂量可能导致患者的正常组织发生并发症，也容易降低生存率。

不仅如此，如果在PET-CT定位基础上实现个体化的靶区剂量设计，是否需要实现后程推量或者局部提高剂量，能否减少毒副作用从而提升生存率，这都需要加强思考。

3、结语

PET-CT定位在临床上的应用能够更为准确地进行肿瘤勾画，避免医师之间存在的勾画差异性，也能使个体化的放疗剂量得到增加。所以，要不断加深思考，研究PET-CT定位勾画中存在的不确定因素，并为其制定PET-CT肿瘤勾画方法，保证在个体化放疗中充分应用，在放射肿瘤中也能更精准。

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