18F-FDG PET-CT在肺癌放射治療腫瘤靶區(qū)勾畫及TNM分期中的作用分析

郁中原 劉恒超* 李 輝 沈如月 楊敏敏

[文章編號] 1672-8270(2019)03-0047-04 [中圖分類號] R734.2 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A

近年來，隨著國內(nèi)肺癌患病率逐漸增多，大部分患者一經(jīng)確認(rèn)后則已處于中晚期階段，錯失最佳手術(shù)時機(jī)，因而臨床上通常進(jìn)行腫瘤放射治療。腫瘤病灶大小確認(rèn)、腫瘤靶區(qū)(gross tumor volume，GTV)勾畫精準(zhǔn)以及[原發(fā)腫瘤(tumor，T)、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移(lymph node，N)和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移(metastasis，M)，TNM]分期準(zhǔn)確已成為目前放射治療的關(guān)鍵，對于提高整體臨床效果意義重大[1]。以往主要是按照X射線計算機(jī)斷層掃描(X-ray computed tomography，CT)的組織密度、解剖結(jié)構(gòu)等作為放射治療靶區(qū)勾畫基礎(chǔ)，但由于CT難以滿足適形調(diào)強(qiáng)放射治療的要求，尤其是臨床對縱膈淋巴結(jié)有無轉(zhuǎn)移進(jìn)行預(yù)測與判斷時，以及伴或不伴阻塞性炎癥、肺不張等[2]。有研究指出，氟18-氟代脫氧葡萄糖(18F-fluorodeoxyglucose，18F-FDG)正電子發(fā)射斷層顯像(positron-emission tomography，PET)-CT屬于一種顯像方法，且可使得功能信息和解剖結(jié)構(gòu)相融合，不僅具備CT優(yōu)點，還具備了PET優(yōu)勢，有助于充分了解肺癌患者的機(jī)體代謝情況，為精確TNM分期及制定治療方案具有重大意義[3]。鑒于此，本研究評價及分析60例肺癌患者應(yīng)用18F-FDG PET-CT在放射治療GTV勾畫及TNM分期中的作用。

1 資料與方法

1.1 一般資料

采用數(shù)表法隨機(jī)抽選2017年10月至2018年10月蚌埠醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院門診收治的60例肺癌患者，其中男性36例，女性24例；年齡31～82歲，平均年齡(56.11±2.07)歲；發(fā)病部位為左肺下葉8例、左肺上葉14例、左肺門3例；右肺下葉17例、右肺上葉15例、右肺中葉1例、右肺門2例；淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移范圍及數(shù)目為縱膈35個、肺門19個、鎖骨上區(qū)13個、葉間14個、其他肌間11個；TNM分期為T1期21例、T2期25例、T3期7例、T4期7例。根據(jù)腫瘤組織學(xué)將其分為腺癌組(22例)和鱗癌組(38例)。所有患者均接受18F-FDG PET-CT及胸部CT增強(qiáng)掃描。

1.2 納入與排除標(biāo)準(zhǔn)

(1)納入標(biāo)準(zhǔn)：①病歷資料及影像學(xué)資料完整；②診斷前未進(jìn)行放化療、靶向治療等；③均為原發(fā)性首發(fā)肺癌；④腫瘤病灶最多為2個；⑤均經(jīng)病理學(xué)證實為肺癌，且符合放射治療適應(yīng)證。

(2)排除標(biāo)準(zhǔn)：①與腫瘤放射治療適應(yīng)癥不相符；②對比劑過敏者；③診斷前接受放化療者。

1.3 儀器設(shè)備

采用Biograph MCT-S(64)4R型PET-CT(德國SIEMENS公司)；Discovery CT 750HD型CT(美國GE公司)。

1.4 診斷方法

60例肺癌患者均接受18F-FDG PET-CT及胸部CT增強(qiáng)掃描。

(1)18F-FDG PET-CT顯像方法。待CT增強(qiáng)掃描結(jié)束后第2 d進(jìn)行18F-FDG PET-CT檢查。診斷前囑患者禁食≥6 h，給予常規(guī)降血糖治療，直到血糖水平控制在＜8.0 mmol/L。根據(jù)不同患者的體重給予18F-FDG 0.12～0.15 mCi/kg(1 mCi=37 MBp)靜注后1 h靜臥，并排空膀胱后飲水1 L后予以檢查?；颊呷⊙雠P位，以雙手抱肘置于頭頂，固定軀干，在平靜呼吸訓(xùn)練中先給予CT掃描后再根據(jù)3D采集模式采集PET圖像信息，矩陣128×128，經(jīng)所獲取冠狀面、橫斷面及矢狀面圖像數(shù)據(jù)傳送到TPS工作站處理。

(2)胸部CT掃描。均給予64層螺旋CT掃描，設(shè)定管電壓120 kV、管電流150 mA。在診斷前4 h，囑患者禁食，保持仰臥姿勢，以雙手抱肘后放于頭上，指導(dǎo)其進(jìn)行平靜呼吸訓(xùn)練。先進(jìn)行平掃，設(shè)定參數(shù)為層厚5 mm，由C4下緣至膈肌下緣掃描。平掃結(jié)束后，不改變體位，注射碘海醇對比劑100 ml，流率2.0 ml/s。隨后進(jìn)行增強(qiáng)掃描，將CT顯像結(jié)果以及圖像信息傳送到醫(yī)院放射治療計劃系統(tǒng)。

(3)由兩名臨床經(jīng)驗豐富的核醫(yī)學(xué)科醫(yī)師及放射科醫(yī)師閱片，依照患者病灶短徑、形態(tài)、放射性特點以及標(biāo)準(zhǔn)化攝取值(standardized uptake value，SUV)，對其大小、邊界以及病灶性質(zhì)進(jìn)行判定。

1.5 觀察與評價指標(biāo)

(1)分析對比兩種檢查方式的放射治療靶區(qū)勾畫，觀察TNM分期改變情況。

(2)PET-CT判定標(biāo)準(zhǔn)：①目測法。觀察患者縱膈、雙肺野及胸椎放射性分布特點，病灶攝取低于或相近縱膈攝取為無攝取增高，若高于則為攝取增高[4]；②半定量分析法。測量感興趣區(qū)域(region of interest，ROI)最大標(biāo)準(zhǔn)攝取值(SUVmax)[5]。將SUVmax為臨床指標(biāo)，ROI內(nèi)SUVmax＜2.5即可診斷為良性，ROI內(nèi)SUVmax≥2.5即可診斷為惡性。

(3)CT判定標(biāo)準(zhǔn)：淋巴結(jié)短徑＜10 mm為正常狀態(tài)，淋巴結(jié)短徑≥10 mm為異常[6]。

1.6 統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS 21.0軟件對所有項目數(shù)據(jù)資料進(jìn)行分析，計量資料結(jié)果以均值±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示，兩組比較采用成組t檢驗，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩種檢查方式放射治療GTV勾畫情況

兩組GTV勾畫范圍CT大于18F-FDG PET-CT范圍；腺癌組GTV勾畫范圍CT和18F-FDG PET-CT分別為(25.33±17.08)cm3和(20.01±16.35)cm3；鱗癌組GTV勾畫范圍CT和18F-FDG PET-CT分別為(27.96±16.31)cm3和(23.17±15.02)cm3，兩組比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(t=0.592，t=0.760；P＞0.05)。兩組SUVmax比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=3.895，P＜0.05)，見表1。

表1 兩種檢查方式放射治療靶區(qū)勾畫情況對比(±s)

表1 兩種檢查方式放射治療靶區(qū)勾畫情況對比(±s)

注：表中GTV為腫瘤體積；SUVmax為最大標(biāo)準(zhǔn)化攝取值。

組別 例數(shù) GTV(cm3) SUVmax CT 18F-FDG PET-CT腺癌組 22 25.33±17.08 20.01±16.35 7.11±4.08鱗癌組 38 27.96±16.31 23.17±15.02 12.90±6.23 t值 0.592 0.760 3.895 P值 0.556 0.450 ＜0.001

2.2 臨床分期改變情況

(1)18F-FDG PET-CT影像學(xué)顯示，34例患者出現(xiàn)TNM分期改變，其中包括16例為N分期上調(diào)，10例為M分期上調(diào)；T4期下調(diào)至T3期有3例，T3期下調(diào)至T2期有5例。

(2)M分期上調(diào)的10例肺癌患者中，通過18F-FDG PET-CT影像學(xué)顯示可見患者的肝臟、肋骨、胸骨、腦部等組織器官存在腫瘤細(xì)胞遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移，需將進(jìn)行姑息性放射治療。與胸部CT掃描顯像情況進(jìn)行比較，18F-FDG PET-CT顯像中觀察到19個轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)，因此N分期上調(diào)的16例患者需接受根治性放射治療。

(3)18F-FDG PET中可見右肺門軟組織腫塊影代謝活性較高，肺不張組織代謝無明顯異?，F(xiàn)象，可判斷為肺癌伴阻塞性炎癥或肺不張。18F-FDG PETCT的放射治療靶區(qū)勾畫原發(fā)病灶范圍低于胸部CT增強(qiáng)掃描(如圖1所示)。

圖1 肺癌患者CT掃描及18F-FDG PET-CT影像圖

3 討論

肺癌屬于臨床發(fā)病率較高的惡性腫瘤之一，大部分肺癌患者在發(fā)現(xiàn)后病情已發(fā)展至中晚期，無手術(shù)指征[7]。故而，放射治療為晚期肺癌主要治療方式之一。相關(guān)研究顯示，約60%以上的肺癌患者在不同治療時期均須接受放射治療[8]。

患者腫瘤邊界是否確切是判定放射治療是否成功的關(guān)鍵因素，治療時精準(zhǔn)的勾畫出放射治療的靶區(qū)可進(jìn)一步保障治療效果[9]。以往臨床均采用CT平掃圖像勾畫靶區(qū)、計算劑量，現(xiàn)階段伴隨臨床影像技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，肺癌診斷常應(yīng)用增強(qiáng)CT掃描方式，其具備良好的空間分辨能力，可準(zhǔn)確反映患者腫瘤病灶位置，病灶與支氣管、氣管以及血管之間地方解剖關(guān)系[10]。同時通過組織密度與解剖結(jié)構(gòu)有效區(qū)分肺癌腫塊與肺不張部位，且實質(zhì)期掃描效果較主動脈期掃描效果更好。大部分肺不張組織強(qiáng)化幅度高于肺癌組織，若患者肺動脈受到損傷時，肺不張組織強(qiáng)化幅度可明顯低于肺癌腫塊組織[11]。肺癌患者膨脹不全的病灶組織因為一系列炎癥反應(yīng)、實變反應(yīng)及滲出等原因，導(dǎo)致影像學(xué)改變重疊于腫瘤組織特異的影像學(xué)變化，最終使得增強(qiáng)CT掃描與CT平掃在劃分病變邊界與膨脹不全肺組織時均具一定困難[12]。其進(jìn)一步造成CT掃描在肺不張組織區(qū)分、腫瘤病灶區(qū)分以及淋巴結(jié)是否轉(zhuǎn)移等方面存在局限性。

故而，若肺癌伴阻塞性肺不張、縱膈淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、臨近縱隔或是胸壁受累等現(xiàn)象，則通過胸部CT增強(qiáng)掃描則無法準(zhǔn)確預(yù)測與判斷出腫瘤及其周圍組織的邊界[13]。故此可能會造成GTV CT與實際病灶大小出現(xiàn)一定誤差性，若依照所制定的放射治療靶區(qū)，則可能會出現(xiàn)靶區(qū)照射范圍較大的情況，增加了受照射劑量后，也會相繼增加放射線肺損傷的風(fēng)險，最終對患者的轉(zhuǎn)歸及預(yù)后產(chǎn)生嚴(yán)重影響[14]。

18F-FDG PET-CT是一種新型的顯像方式，主要是以獲取葡萄糖代謝，確保能夠更加直觀、清晰定位腫瘤分布位置、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移以及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況，從而進(jìn)一步保證精準(zhǔn)識別是否伴有肺不張、阻塞性炎癥、胸腔積液等，同時還可有效診斷與鑒別淋巴結(jié)良惡性[15-17]。有研究指出，18F-FDG PET-CT與胸部CT增強(qiáng)的放射治療靶區(qū)勾畫差異性在25%及以上，經(jīng)深入分析這可能是因為肺不張、肺部腫瘤的交織存在所致[18]。對于肺癌伴肺不張患者，可觀察到其肺部腫瘤FDG攝取有顯著增多現(xiàn)象，而肺不張組織的FDG攝取相對較少甚至無攝取。PET-CT不會受到肺不張組織、阻塞性炎癥的影響，因此可精確獲取到靶體積，一方面可有效縮小照射范圍，另一方面還可給予腫瘤部位更多劑量，進(jìn)而減少了并發(fā)癥發(fā)生率[19]。

本研究表明，18F-FDG PET-CT的放射治療靶區(qū)勾畫均值低于胸部CT增強(qiáng)掃描；其中，51例肺癌患者18F-FDG PET-CT的放射治療靶區(qū)勾畫均值低于胸部CT增強(qiáng)掃描，余下9例肺癌患者18F-FDG PET-CT的放射治療靶區(qū)勾畫均值則高于胸部CT增強(qiáng)掃描。同時，兩組患者的18F-FDG PET-CT的放射治療靶區(qū)勾畫均值均低于胸部CT增強(qiáng)掃描。

18F-FDG PET-CT影像學(xué)顯示，34例患者出現(xiàn)TNM分期改變，其中包括16例為N分期上調(diào)，10例為M分期上調(diào)；T4期下調(diào)至T3期有3例，T3期下調(diào)至T2期有5例，可在最大程度上避免照射正常組織部位，從根本上預(yù)防與控制對正常組織造成不必要的放射線損害[20]。

CT可有效判斷出短徑＞1 cm的淋巴結(jié)有無轉(zhuǎn)移，但由于部位淋巴結(jié)的不同，其短徑大小也存在一定差異性，對于存在炎性反應(yīng)的患者會導(dǎo)致淋巴結(jié)增大[21]。因此，CT難以準(zhǔn)確識別出淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移狀態(tài)。有研究表明，通過觀察FDG攝入情況，可根據(jù)功能代謝信息進(jìn)行分期，這樣一來可有效彌補(bǔ)CT的局限性，確保了淋巴結(jié)有無轉(zhuǎn)移判斷結(jié)果的準(zhǔn)確性，且對于短徑＜1 cm的淋巴結(jié)有無轉(zhuǎn)移，其檢出優(yōu)勢更為明顯[22]。

臨床對肺癌患者應(yīng)用18F-FDG PET-CT，可有效診斷與識別腫瘤組織及炎癥組織，能夠?qū)⒔馄蕡D像與功能信息進(jìn)行有效融合，對放射治療靶區(qū)勾畫及TNM分期的指導(dǎo)意義重大，從而有利于改善轉(zhuǎn)歸與預(yù)后，提高生活質(zhì)量。