PET-CT定位在非小细胞肺癌放射治疗中的应用与挑战分析

2023-08-20林杰民陈俏均张雅芝叶锡渠

中国设备工程 2023年14期

林杰民，陈俏均，张雅芝，叶锡渠

（1.汕头市中心医院，广东汕头 515000；2.广东省基层医药学会医疗器械管理分会，广东广州 510000；3.南方医科大学第三附属医院，广东广州 510000；4.惠州市第六人民医院，广东惠州 516211；5.南方医科大学南方医院，广东广州 510515）

基于解剖学影像在非小细胞肺癌中的应用，发展总体上还存在一定限制。其原因是肺不张、放射性肺炎的产生导致肿瘤无法区分，特别是肺门、纵隔淋巴结，如果发生良性反应性增长，按照其大小的划分很容易发生误诊现象。在放射治疗中渗透了先进理念，基于功能性显像设定了生物靶体积，且提出了PET-CT定位，该方式在区域淋巴结、正常组织保护等方面都具有重要的应用作用。

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PETCT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PETCT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。