PET/CT对非小细胞肺癌分期和放疗计划的影响*

蒋亚齐陈丽汪步海戴尔珣

PET/CT对非小细胞肺癌分期和放疗计划的影响*

蒋亚齐①陈丽①汪步海①戴尔珣①

目的：比较非小细胞肺癌患者分别依据CT和PET/CT制定的放疗计划，以及PET/CT对分期的影响，同时观察不同放疗医师勾画靶区的差异。方法：20例行调强适行放疗的非小细胞肺癌患者均进行PET/CT检查，并分别在CT和PET/CT融合图像下行TNM分期和设计放疗计划。比较两个计划GTV的大小和危及器官受到的剂量。同时组织三位放疗医师分别在CT和PET/CT图像上勾画靶区，比较勾画靶区的差异。结果：40.0%（8/20）的患者TNM分期发生改变，45.0%（9/20）患者GTV发生了改变，CT下勾画靶区GTV明显高于PET/CT下勾画靶区GTV（P＜0.05），CT下肺、心脏、食管、脊髓的受量均高于PET/CT（P＜0.05）。不同放疗医师勾画的GTVCT存在明显差异（P＜0.05），而勾画的GTVPET/CT差异不明显（P＞0.05）。结论：PET/CT可改变临床分期，降低肿瘤靶区体积，从而可以更好地保护周围正常组织和器官，并能明显减少不同放疗科医师勾画靶区的差异。

非小细胞肺癌； PET/CT； 大体肿瘤靶区； 适形调强放疗

First-author’s address：Y angzhou University Clinical College Subei People’s Hospital，Y angzhou 225001，China

同步根治性放化疗是局部晚期非小细胞肺癌患者的标准治疗方案，三维适形放疗（3D-CRT）和适形调强放射治疗（IMRT）等精确放疗技术地开展进一步提高了治疗的获益。精确勾画靶区是精确放疗的关键，既往放疗靶区勾画都是依赖于胸部增强CT，其为临床医生提供的资料有效，影响勾画者对靶区的勾画，而18F-FDG-PET-CT实现了解剖结构信息与功能代谢信息的同机融合成像，可同时对病灶进行定性及定位诊断，极大地提高了诊断的准确率，因此在确认及勾画靶区上有着更加明确的优势。本研究对2011年12月-2015年12月在本院用CT 与PET/CT对非小细胞肺癌分期、靶区勾画、正常组织受量等进行了分析，现报道如下。

1　资料与方法

1.1一般资料 收集2011年12月-2015年12月江苏省苏北人民医院肿瘤科收治的非小细胞肺癌患者共20例，男15例，女5例，年龄55～75岁，中位年龄65岁，肺癌位于左肺7例，右肺13例。患者按CT分期为ⅠB期2例，ⅢA期6例，ⅢB期12例；按PET/CT分期为ⅡB期2例，ⅢA期10例，ⅢB期8例。所有患者均行同步放化疗。

1.2方法

1.2.1定位 PET/CT显像及定位：显像剂为18F-FDG，患者仰卧在PET/CT扫描床上，胸部置于定位体板上，体位与放疗体位一致，并用体模固定，核准扫描坐标，在平静呼吸下先行CT定位扫描，随后对相同范围进行PET图像采集，并用CT数据进行PET图像的衰减校正。患者检查前均需要空腹6 h以上，测定血糖正常后方可进行定位。扫描结束后将PET和CT数据传输到TPS工作站。

1.2.2临床分期和靶区勾画 参照第七版AJCC肺癌分期标准分别进行CT分期和PET/CT分期。根据国际辐射单位和测定委员会（ICRU）50号报告和62号报告对靶区规定进行靶区勾画，分两阶段，第一阶段为两位有丰富肺癌放疗经验的放疗医师共同勾画靶区，分别在CT和PET/CT图像上，勾画出大体肿瘤靶区GTVCT、GTVPET/CT，CT图像上淋巴结短径≥10 mm视为异常，＜10 mm视为正常，但若是淋巴结＜10 mm，其中心存在坏死，或见到相互融合的淋巴结，也诊断为纵隔淋巴结转移；PET/ CT图像下的GTV以病变部位标准摄取值（standard uptake value，SUV）≥2.5视为肿瘤灶或转移淋巴结定义为肿瘤边界。同时勾画危及器官（organ at risk，OAR），包括食管、脊髓、心脏。第二阶段为三位不同级别的放疗科医师分别在CT图像和PET/ CT图像上勾画靶区。

1.2.3放疗计划 靶区勾画完毕后，分别制定计划，两套计划均由同一物理师完成，同一患者应用相同的放疗技术，模拟计划均采用8MV X射线照射，采用调强适行放疗（IMRT）肿瘤的处方剂量为95%PTV剂量60 Gy。同时危及器官：双肺接受20 Gy以上照射的容积，V20＜30%，肺平均剂量（mean lung dose，MLD）＜20 Gy，心脏接受30 Gy以上照射的容积V30＜40%，心脏接受40 Gy以上照射的容积V40＜30%，心脏平均受量Dmean＜46 Gy和食管接受50Gy以上照射的容积V50＜30%，脊髓最大剂量点受量Dmax＜45 Gy。

1.3观察指标 比较两组临床分期的差异，GTVCT体积和GTVPET/CT体积之间的差异，不同级别放疗科医师在勾画GTVCT体积和GTVPET/CT体积之间的差异，包括每位患者的GTVCT和GTVPET/CT的最大值、最小值、最大值与最小值的比值。危及器官肺V20，MLD；心脏Dmean；食管V50和脊髓最大剂量Dmax。

1.4统计学处理 采用SPSS 19.0统计学软件包进行统计学处理，计量资料以（）表示，两样本均数组间比较用配对t检验，多样本均数比较采用方差分析，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2　结果

2.1两种检查方法临床分期的比较 相比于单独CT结果，依据PET/CT图像结果有3例患者分期上调，5例患者分期下调，40.0%（8/20）的患者TNM分期发生改变。12例患者分期无改变。

2.2靶区体积 根据PET/CT勾画的靶区明显比根据CT勾画的靶区体积要小，平均GTVCT为（94.69±69.82）cm3，平均GTVPET/CT为（73.67±60.36）cm3，差异有统计学意义（t=2.26，P=0.036）。其中3例靶区体积增大，6例靶区体积减少，共9例（45.0%）患者GTV发生改变。11例靶区体积变化不明显。

2.3危及器官受量 依据PET/CT勾画靶区后制定的放疗计划较依据CT图像在降低周围正常组织受量方面有明显优势（P＜0.05），见表1。

表1　两种计划危及器官剂量比较（±s）

表1　两种计划危及器官剂量比较（±s）

方法　肺V20（%）　肺MLD（%）　心脏平均受量（Gy）　食管V50（%）　脊髓Dmax （Gy）CT（n=20）　25.20±3.72　17.09±1.61　16.05±1.04　15.43±1.79　41.07±2.84 PET-CT（n=20）　21.26±2.67　15.80±1.33　14.51±1.55　12.20±1.45　38.67±2.94 t值　6.06　3.78　3.67　8.68　3.87 P值　0.0001　0.001　0.002　0.0001　0.001

2.4不同放疗医师勾画靶区的差异 第二阶段，一共三位医师分别依据CT图像和PET/CT对20例患者进行靶区勾画。三位医师依据PET/CT勾画靶区的一致性较依据CT勾画的一致性明显提高。其中依据CT勾画靶区每位患者最大值与最小值之比为1.10～4.51，经方差分析具有明显差异（F=4.11，P=0.02），依据PET/CT勾画靶区每位患者最大值与最小值之比为1.05～1.36，不同医师在PET/CT上勾画的GTV比较差异无统计学意义（F=0.02，P=0.98），见图1～2。

图1　GTVPET/CT体积

图2　GTVCT体积

3　讨论

对于不能手术的局部晚期非小细胞肺癌，目前最主要的治疗方法是放射治疗和化学治疗，而同步放化疗已经证实比序贯放化疗效果要好［1-2］。虽然近几年局部晚期非小细胞肺癌的治疗效果较前有提高，但常规放疗技术由于剂量提升受到限制，故局部控制率提高不明显［3-4］。目前肺癌的放疗技术已从原先的常规照射发展为三维适形照射，进行发展到调强精确放疗，使得肿瘤靶区得到更高的剂量，从而提高局部控制率，但靶区剂量提高的同时，意味着周围正常组织受到更高剂量的风险。因此精确放疗对靶体积勾画的精确性要求也越来越高［5-6］。目前肿瘤放疗靶区主要通过CT模拟定位来确定，但也带来了不少问题，胸部CT在区分肺内纵隔旁的病变、纵隔转移淋巴结，肿瘤组织和肺不张、胸壁侵犯、胸膜侵犯等方面存在不足，往往不同勾画者勾画的靶区差异较大，PET/CT已经证实比单独CT在能明显提高非小细胞肺癌淋巴结转移诊断的准确性和区分肿瘤组织和肺不张的边界［7-9］。

本研究中，8例患者出现分期改变，比李小凯等［10］报道的PET/CT检查后100例非小细胞肺癌患者中达10%的患者临床分期发生改变的结果要高，可能由于病例数少有关，而与Bradley等［11］报道的31%（8/26）的非小细胞肺癌患者经PET/CT检查后改变分期的结果相似。本研究中出现T分期改变的患者，主要出现在区分肺不张和肿瘤组织中，部分患者出现N分期改变，5例患者排除了CT所见的假阳性淋巴结，3例患者确认了CT排除的假阴性淋巴结。目前在非小细胞肺癌放疗计划制定中，对于淋巴结的照射倾向于累及野照射，因此精确定位纵膈转移淋巴结的位置就显得尤为重要，亓宪银等［12］报道58例患者共切除淋巴结315枚，转移淋巴结52枚，PET/CT结果假阴性7枚，假阳性8枚，阳性和阴性预测值分别为87%、97%，高于CT（67%、90%；P=0.002、0.045）；周玉凤等［13］报道64例患者共清扫淋巴结280组（828枚），其中34组（39枚）病理证实为转移，PET/CT与CT诊断纵隔淋巴结转移的阳性及阴性预测值分别为98.7%（243/246）、90.0%（252/280）、75.0%（9/12）、91.0%（243/267）。因此PET/CT对排除非小细胞肺癌纵隔淋巴结转移具有高度可靠性，但PET/CT在炎性肉芽肿形成、甚至钙化和纤维化等在病变形成和发展的某些阶段均可引起淋巴结内糖代谢异常增高，导致阳性淋巴结的阳性预测值较低，因此可考虑研发其他PET显像剂或者与其他影像学技术相结合［14-15］。

本研究中GTVPET/CT体积较GTVCT体积明显下降，具有统计学差异，其中3例靶区体积增大，6例靶区体积减少，靶区增大主要是发现了CT未发现的阳性淋巴结，提高了N分期，靶区减少主要是因为区分了肿瘤与肺不张的边界导致原发肿瘤病灶边界明显缩小，还有就是排除了CT所见的阳性淋巴结。杭达明等［16］利用PET/CT勾画靶区13例患者中5例患者分期改变，其中3例升高，2例下降，CT下勾画靶区GTV、PTV显著高于PET/CT下勾画的GTV和PTV；王天禄等［17］利用PET/CT勾画靶区发现83例非小细胞肺癌患者中31例PTV和/或GTV体积减小，13例PTV和/或GTV增加，与本研究的结果相似。

靶区体积的改变必然导致危及器官照射体积的改变，本研究中PET/CT组双肺V20和MLD均较CT组下降，李小凯等［10］报道利用PET/CT对非小细胞肺癌精确放疗计划与CT定位的计划相比，PET/CT放疗中的双肺V20及MLD均降低；杨福俊等［18］同样发现与单纯CT定位的计划相比，PET/CT放疗中的双肺V15及V20均降低，这与本研究相符。而李煜等［19］报道的两种放疗计划中肺V20及V30的相比差异无统计学意义，原因可能本组对纵膈淋巴结采用累及野照射比较多。同时本研究中心脏，食管，脊髓等危及器官剂量学参数，PET/CT组比CT组均要明显下降，具有统计学差异。

最后本研究还比较了不同放疗医师靶区勾画的差异，不同医师依据PET/CT勾画的靶区差异少，无统计学意义，而依据CT勾画的靶区差异明显，有统计学意义，原因考虑PET/CT能更清楚的显示靶区，减少了不同医师在CT阅片上的主观差异，与周菊英等［20］报道的在PET/CT融合基础上勾画靶区可以使不同放疗专家勾画靶区有较好的一致性，从而更好地保证靶区的准确度的结果一致。进一步分析不同医师对原发病灶勾画的差异主要体现在原发灶边缘有毛刺、原发病灶浸润肺外结构、肺不张的区分上；而勾画纵膈淋巴结的差异主要体现在如将肺门区的血管断面误认为淋巴结，肿大淋巴结与危及器官分界不清时误判淋巴结边界，小于1 cm小淋巴结的判断，正常结构误判为淋巴结等。

综上所述，PET/CT在肺癌精确放疗中相对于CT具有明显优势，特别是在区分肺不张、排除非小细胞肺癌纵隔淋巴结转移具有高度可靠性，减少不同医师勾画靶区的主观差异，对靶区勾画更准确，从而进一步减少了危及器官的受量，提高了靶区剂量和局部控制率，因此值得临床推广。

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The Impact of PET/CT Imaging on Tumor Staging and Radiotherapy Planning in Non-small Cell Lung Cancer/

JIANG Ya-qi，CHEN Li，WANG Bu-hai，et al.//Medical Innovation of China，2016，13 （26）：001-004

Objective：To compare radiotherapy plans made according to CT and PET/CT and to investigate the impact of on the staging in non-small cell lung cancer（NSCLC） and the variation in delineating gross tumor volumes（GTVs）in different radiation oncologists was also observed.Method：All twenty patients with NSCLC who were candidates for intensity-modulated radiotherapy （IMRT） underwent planning PET/CT examination. PET/CT and CT were applied on delineation of target volumes and formulation of radiotherapy plans respectively and the clinical staging，the size of GTV and the exposure of organs at risk （OAR） were compared.The variation in delineating tumor volumes was assessed by three radiation oncologists.Result：Changes in tumor-node-metastasis categories occurred in 40.0%（8/20） and alterations in GTV occurred in 45.0%（9/20） atients ased on PET/CT.PET/CT information led to a significant decrease in the sizes of GTV and the radiation exposure of lung， heart， esophagus and the spinal cord in comparison with CT targeting（P＜0.05）.The variation in the delineating of GTVCTamong different radiation oncologists was statistically significant （P＜0.05），but no significant in the delineating of GTVPET/CT（P＞0.05）. Conclusion：PET/CT fusion images have a potential impact on tumor staging and lead to a significant decrease in the sizes of target volumes， which have the impact on the radiation exposure of OARs and reduce variation in delineating tumor volumes significantly among different radiation oncologists.

Non-small cell lung cancer； PET/CT； Gross tumor volume； Intensity-modulated radiotherapy

10.3969/j.issn.1674-4985.2016.26.001

2016-01-28） （本文编辑：蔡元元）

扬州市科技计划项目（YZ2014181）

①扬州大学临床医学院江苏省苏北人民医院 江苏 扬州225001

陈丽