PET-CT在晚期上頜骨惡性腫瘤放射性粒子植入治療中的應(yīng)用價值研究

王興 孟箭 顧倩平 張杰

PET-CT在晚期上頜骨惡性腫瘤放射性粒子植入治療中的應(yīng)用價值研究

王興 孟箭 顧倩平 張杰

目的：探討正電子發(fā)射計算機斷層顯像(PET-CT)引導(dǎo)靶區(qū)定位技術(shù)在125I放射性粒子植入治療晚期上頜骨惡性腫瘤中的應(yīng)用價值。方法：選取11例上頜骨惡性腫瘤患者進行125I放射性粒子植入植入前分別予以CT及PET-CT檢查，將掃描數(shù)據(jù)導(dǎo)入近距離治療計劃系統(tǒng)，標記腫瘤靶區(qū)，對不同靶區(qū)設(shè)計所得的靶區(qū)體積進行比較。基于PET-CT掃描數(shù)據(jù)進行放射性粒子植入治療。結(jié)果：PET-CT勾畫的生物靶區(qū)（BTV）體積和CT勾畫的大體腫瘤區(qū)（GTV）體積分別為(35.21±7.8)cm3和(42.17±9.32)cm3,BTV小于GTV, 差異有統(tǒng)計學意義(t=7.25,P＜0.001)。局部未見腫瘤復(fù)發(fā)，無明顯并發(fā)癥。結(jié)論：利用PET-CT定位的上頜骨惡性腫瘤靶區(qū)可提高放射性粒子植入治療的精確性，具有較好的可行性與可靠性。

上頜骨腫瘤; 正電子發(fā)射斷層顯像術(shù); 近距離放療;125I放射性粒子植入; 治療計劃系統(tǒng)

上頜骨惡性腫瘤以來自唾液腺者為多，進展比較緩慢且與鼻腔、口腔及上頜竇等解剖結(jié)構(gòu)毗鄰，早期臨床表現(xiàn)通常并不明顯，由于其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，臨床檢查與傳統(tǒng)的影像學檢查手段難以精確定位和定性診斷，提高了臨床治療的難度。125I放射性粒子植入已被國內(nèi)外研究證實了對頭頸部惡性腫瘤有良好的局部控制作用[1-2]，現(xiàn)階段粒子植入術(shù)前設(shè)計仍基于傳統(tǒng)影像手段如X線計算機體層攝影術(shù)(CT)、磁共振(MRI)產(chǎn)生的影像數(shù)據(jù)，難以精準診斷腫瘤靶區(qū)范圍，導(dǎo)致粒子空間及劑量的分布不夠合理，影響治療效果[3-4]。隨著正電子發(fā)射計算機斷層顯像(PET-CT)的發(fā)展，生物靶區(qū)(biological target volume, BTV)已成為放療領(lǐng)域研究的熱點[5]。本研究采用治療計劃系統(tǒng)(treatment planning system, TPS)標記并比較PET-CT與CT的腫瘤靶區(qū)體積，并通過PET-CT引導(dǎo)精確植入放射性粒子，從而達到精確診斷與治療局部上頜骨惡性腫瘤的目的。

對象與方法

一、對象

回顧性分析2014年10月—2016年5月就診于徐州市中心醫(yī)院口腔頜面外科的11例上頜骨惡性腫瘤患者，男4例，女7例；年齡22～81歲，中位年齡49.3歲。其中10例接受了部分或半側(cè)上頜骨切除術(shù)，1例為原發(fā)腫瘤，拒絕接受手術(shù)及外放療。術(shù)前均取活檢，經(jīng)組織病理學明確，其中腺樣囊性癌8例，鱗癌、黏液表皮樣癌及肌上皮癌各1例。納入標準為：①腫瘤原發(fā)于腭部、上頜竇或上頜骨；②伴或不伴有頸部轉(zhuǎn)移，全身檢查除外全身轉(zhuǎn)移；③Kamofsky評分70分以上，ECOG生活質(zhì)量評分0～3分，預(yù)計生存時間≧6個月。入選患者術(shù)前均進行胸部增強CT檢查及18F-氟脫氧葡萄糖正電子發(fā)射計算機斷層顯像(18F-FDG-PET-CT)。術(shù)前均簽署知情同意書。患者具體臨床資料見表1。

表1 11例上頜骨惡性腫瘤患者臨床資料及18F-FDG-PET-CT顯像結(jié)果

二、治療方法

1. 18F-FDG-PET-CT檢查方法：PET-CT儀由美國GE公司生產(chǎn)(discovery DST16型)；顯像劑18F-FDG由美國GE公司生產(chǎn)，放化純＞95%。受檢者空腹6 h以上，查空腹血糖均在正常范圍。按體質(zhì)量靜脈注射18F-FDG 4.44～5.55 MBq/kg。靜息后進行二維掃描，掃描范圍為顱頂至股骨中段，掃描參數(shù)為：CT掃描電壓120 kV，電流160 mA，螺距為1.375，層厚3.75 mm；在同一范圍完成采集PET圖像，體部采集時間為2～3 min/床位。采用迭代法(OSEM)重建圖像，形成冠狀、橫斷、矢狀面圖像及三維投影圖像。

2. PET-CT圖像分析：對上頜骨腫瘤的判斷采用目測法結(jié)合半定量分析方法。目測法是由口腔科及核醫(yī)學科醫(yī)師共同閱片并診斷；半定量分析法是在病變18F-FDG攝取最高的區(qū)域設(shè)置感興趣區(qū)，計算腫瘤的標準化攝取值(standardized uptake value, SUVmax)，病灶SUVmax ＞ 2.5作為惡性診斷標準[6]。確定上頜骨腫瘤葡萄糖代謝狀態(tài)的BTV。

3. 顏面部增強CT掃描：患者仰臥位，用激光定位標志在面膜上靠近靶區(qū)中心位置進行標記，在荷蘭飛利浦Brilliance大孔徑CT模擬機下行1 mm層厚增強CT掃描。增強CT造影早期階段顯示的高CT值區(qū)域表示為大體腫瘤區(qū)（gross tumor volume，GTV）。

4.125I放射性粒子植入術(shù)前設(shè)計：將CT及PETCT掃描圖像傳入北京天航科霖科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的TPS，將兩者圖像進行融合，顯示的藍色熒光區(qū)域為SUVmax升高部分。在影像科醫(yī)師指導(dǎo)下計算靶區(qū)所需放射劑量、布源數(shù)目及三維空間排列位置，使靶區(qū)完全處于100%等劑量曲線內(nèi)，無劑量冷區(qū)存在。D90＞匹配周緣劑量（matched peripheral dose, MPD）；計劃適形度≥0.9；危險器官平均照射劑量＜ 30 Gy，獲得體積劑量直方圖。

5. 手術(shù)實施：依照基于PET-CT掃描數(shù)據(jù)制定的治療計劃，對患者進行體表定位，植入活度為0.6 mCi的125I放射性粒子，粒子源為寧波君安藥業(yè)責任有限公司提供的6711型125I放射性粒子。針道及粒子間距均為1.0 cm，植入時避開危及器官。當腫瘤突破骨壁侵犯鼻咽部、眶底及牙齦等軟組織時，不僅需要按照術(shù)前設(shè)計確定插植范圍，還需結(jié)合臨床表現(xiàn)、內(nèi)窺鏡和術(shù)中所見，由術(shù)者確定軟組織的安全邊界，防止粒子脫出。

6. 隨訪：術(shù)后對患者進行隨訪，評估腫瘤的預(yù)后及復(fù)發(fā)情況，定期復(fù)查顏面部CT及胸部CT。

三、統(tǒng)計學分析

使用SPPS 16.0統(tǒng)計學軟件，對勾畫的患者靶區(qū)體積用均數(shù)±標準差的形式表述，比較采用t檢驗。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

結(jié) 果

一、腫瘤靶區(qū)體積比較

11例腫瘤患者的BTV和GTV體積分別為(35.21±7.8) cm3和(42.17±9.32) cm3，基于PET-CT數(shù)據(jù)勾畫的BTV體積明顯小于GTV體積，差異有統(tǒng)計學意義(t=7.25,P＜0.01)，見圖1。

圖1 PET-CT圖像勾畫靶區(qū)

二、近期療效及并發(fā)癥觀察

11例患者均進行術(shù)后隨訪，隨訪時間2～19個月，中位隨訪時間10.5個月。局部均未見腫瘤復(fù)發(fā)，1例原發(fā)于左側(cè)上頜竇的肌上皮癌患者術(shù)后出現(xiàn)左眼視物不清，1周后自愈；全部患者隨訪期間均未發(fā)現(xiàn)遠端轉(zhuǎn)移，見圖2。

圖2 1例上頜骨ACC放射性粒子植入術(shù)后3個月，PET-CT顯示腫瘤消失

討 論

上頜骨惡性腫瘤以手術(shù)擴大切除為主，但腫瘤往往位置深在，早期不易發(fā)現(xiàn)，大部分患者發(fā)現(xiàn)時已為晚期，根據(jù)Looser等[7]報道頭頸部惡性腫瘤切緣陽性者復(fù)發(fā)率高達71%。手術(shù)切除風險大、術(shù)后切緣陽性率高、面型改變明顯，都成為診斷及治療上頜骨惡性腫瘤所面臨的難題。近年來，國外在頭頸腫瘤術(shù)后使用放射性粒子植入預(yù)防腫瘤復(fù)發(fā)，我國頭頸頜面外科專家也在這方面做了很多值得稱道的工作，達到并超過了國際水平[8-10]。Meng等[2]應(yīng)用125I放射性粒子植入聯(lián)合贗復(fù)體式布源器對10例術(shù)后切緣陽性的腭部腺源性惡性腫瘤進行了補充治療，隨訪3～16個月，未見腫瘤復(fù)發(fā)及轉(zhuǎn)移，證實了125I放射性粒子植入治療能夠有效提高惡性腫瘤的局部控制率。

隨著醫(yī)學科技的發(fā)展，廣大醫(yī)療工作者已認識到精確的治療需要建立在對疾病精準判斷的基礎(chǔ)上，先進的診斷技術(shù)可以提供更多的信息和參考，其對疾病的性質(zhì)、分期及腫瘤靶區(qū)的判斷有重要價值。目前，放射性粒子植入術(shù)前劑量學設(shè)計多是基于CT或MRI掃描提供的數(shù)據(jù)，而頜骨惡性腫瘤與復(fù)發(fā)性腫瘤利用傳統(tǒng)影像學手段往往難以準確判斷其位置、大小與邊界情況，影響了125I放射性粒子植入的臨床療效[11]。PET-CT融合了功能影像和解剖影像的優(yōu)勢，是當代核醫(yī)學影像領(lǐng)域的前沿技術(shù)之一，不僅能夠準確標記惡性腫瘤位置及邊界，為其診斷、分期和預(yù)后提供圖文信息，更重要的是能反映腫瘤的代謝、增殖和氧合等生物學信息，能鑒別解剖影像的GTV和功能影像的BTV，使放射治療實現(xiàn)物理劑量的適形到生物劑量的適形，從而提高放療效果[12]。馬一棟等[5]比較了不同示蹤劑PET-CT顯像所獲取的生物學信息，認為可根據(jù)腫瘤細胞的攝取情況將腫瘤組織劃分為若干個子區(qū)域，從而進行生物調(diào)強放療。

125I放射性粒子植入是一種高度適形的組織間近距離放療手段[13]，同外放療一樣，放射治療的成功與失敗很大程度上決定于靶區(qū)準確診斷及定位，在治療前應(yīng)制定詳細的治療計劃。自上世紀90年代中期，隨著數(shù)字化影像學技術(shù)及三維定位技術(shù)的發(fā)展，腫瘤及其鄰近器官的勾畫成為現(xiàn)實，通過TPS進行術(shù)前治療計劃設(shè)計、術(shù)后劑量學驗證現(xiàn)已成為放射性粒子植入治療的評價標準[14]。本研究中，11例患者接受植入的放射劑量均依據(jù)PET-CT掃描數(shù)據(jù)勾畫的BTV設(shè)計所得，取得了良好的手術(shù)效果及近期療效，相較于TPS依據(jù)增強CT數(shù)據(jù)設(shè)計的治療方案，腫瘤靶區(qū)體積明顯降低，差異有統(tǒng)計學意義。霍小東等[15]比較26例非小細胞肺癌伴肺不張患者的PET與CT勾畫的腫瘤體積，發(fā)現(xiàn)前者較后者縮小12.17%，并在PET-CT引導(dǎo)下進行放射性粒子植入，植入粒子數(shù)減少11.28%(P＜0.01)。說明PET-CT能夠更為精準的指導(dǎo)放射性粒子植入術(shù)前設(shè)計，避免個體接受的處方劑量過大造成不必要的放射損傷及不良反應(yīng)。

隨著人們生活水平的日益提高，對涉及面中部的上頜骨惡性腫瘤的診療需求也在不斷增加，放射性粒子植入治療為提高腫瘤局部控制率，減少手術(shù)損傷及組織缺損提供了可能，而生物近距離放療的實現(xiàn)要建立在精確的靶區(qū)標記技術(shù)基礎(chǔ)上，與傳統(tǒng)的以二維影像學檢查和術(shù)者經(jīng)驗為主導(dǎo)的治療模式相比，術(shù)前PET-CT確定的生物靶區(qū)使上頜骨惡性腫瘤獲得了更具有特異性的診斷，并且優(yōu)化了術(shù)前劑量學的設(shè)計，從而提高了治療的可靠性，提高了治療效果。課題組將擴大樣本量，進一步開展前瞻性隨機分組對照試驗，觀察其遠期療效及生存狀況。

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Preliminary investigation of PET-CT applied in malignant maxillary cancer patients undergoing radioactive seeds implantation

Wang Xing, Meng Jian, Gu Qianping, Zhang Jie.
Department of Stomatology, Xuzhou Central Hospital , Xuzhou 221009, China

Meng Jian, Email: mrocketj@126.com

Objective：To investigate the value of PET-CT guided target localization technique in radioactive iodine 125 seeds implantation for treating malignant maxillary cancer.Methods:Eleven patients diagnosed with maxillary malignant tumors underwent PET-CT scans and CT scans. The three-dimensional tumor imaging generated data was converted into DICOM format by the treatment planning system. Virtual implantation was also manipulated according to the three-dimensional position of the tumor. Gross tumor volume and matched peripheral dose were compared in different imaging methods.Results:The volumes of BTV and GTV by PET-CT were (35.21±7.8) cm3and (42.17±9.32) cm3, respectively. Compared to CT imaging, the volumes and dose were significantly smaller (t=7.25,P＜0.05). No tumors recurred and there were no severe complications. Conclusions: PET-CT is a feasible and reliable method for the diagnosis and treatment of maxillary malignant tumor, and it can signif cantly improve the accuracy of iodine 125 seeds implantation．

Maxillary neoplasms; Positron-emission tomography; Brachytherapy; Iodine 125 seeds implantation; Treatment plan system

2016-07-10)

（本文編輯：王劍鋒）

10.3877/cma.j.issn.2095-5782.2016.03.004

江蘇省“六大人才高峰”D類項目（2012-WS-099）；徐州市醫(yī)學創(chuàng)新（技術(shù)攻關(guān)）領(lǐng)軍人才項目（XWCX201604）

221009 徐州, 徐州市中心醫(yī)院口腔科

孟箭, Email: mrocketj@126.com

王興，孟箭，顧倩平，等. PET-CT在晚期上頜骨惡性腫瘤放射性粒子植入治療中的應(yīng)用價值研究[J/CD].中華介入放射學電子雜志，2016，4（3）：142-145.