18F-FDG PET/CT在腫瘤治療耐受區(qū)域?qū)ふ曳矫娴膽?yīng)用

王麗范，王家富，韓 巍，林 琳，李 勇

(哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院 PET/CT室，黑龍江 哈爾濱150001)

腫瘤患者經(jīng)過(guò)放療、治療后，腫瘤內(nèi)耐受治療的瘤體部分仍會(huì)存活下來(lái)，這是腫瘤的復(fù)發(fā)或者轉(zhuǎn)移的主要原因之一。如果能夠在治療前確定腫瘤內(nèi)具有治療耐受的區(qū)域，并給予針對(duì)性的治療，將獲得更好的治療效果，減少腫瘤復(fù)發(fā)或者轉(zhuǎn)移的機(jī)率。另外，通過(guò)分析治療后腫瘤殘存部分代謝的活性，可以明確治療后仍具有活性的腫瘤部分，對(duì)腫瘤再次治療方案精準(zhǔn)制定具有其它方法無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。為了這些目的，本研究采用18F-FDG PET/CT影像相關(guān)指標(biāo)做為衡量標(biāo)準(zhǔn)用于評(píng)價(jià)腫瘤治療前后不同區(qū)域代謝的變化，期望能達(dá)到預(yù)判斷腫瘤耐受治療的可能區(qū)域及治療后準(zhǔn)確測(cè)定腫瘤體積的可行性。

1 材料與方法

1.1 患者資料

選擇標(biāo)準(zhǔn)：①包括僅單純化療或僅進(jìn)行過(guò)單純放療的患者，治療后腫塊仍存在，并可以CT測(cè)量體積。②非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)，治療前TNM分期為Ⅰ-Ⅳ期。③治療前后在本科均做過(guò)18F-FDG PET/CT。所選擇入組的患者共32例，化療組15例、放療組17例。男性18例，女性14例，年齡范圍：41-72歲，平均年齡59.5歲。病理類型為鱗狀細(xì)胞癌20例,腺癌12例，中央型肺癌22例，周圍肺癌10例。

1.2 檢查前準(zhǔn)備

患者禁食8-12 h。常規(guī)測(cè)量身高、體重，指尖法測(cè)查空腹血糖，濃度<8.0 mmol/L。18F-FDG以0.15 mCi/kg-0.20 mCi/kg靜脈注射，40 min-60 min后行PET/CT全身影像檢查。

1.3 顯像方法

設(shè)備是GEMINI GXL16型PET/CT(Philips公司)，采集方式為3D采集模式，圖像對(duì)比度分辨率為4.5 mm。掃描條件：CT管電流50 mAs，管電壓120 kV。一個(gè)床位采集時(shí)間為120 s。18F-FDG 由HM-12回旋加速器(日本助友公司)當(dāng)日生產(chǎn)合成，放射化學(xué)純度≥98%，細(xì)菌及致熱源檢測(cè)合格。

1.4 圖像分析

本研究采用是PET/CT中PET代謝圖像作為勾畫(huà)的基礎(chǔ)，用于評(píng)價(jià)治療前后的腫瘤代謝的變化。據(jù)一些學(xué)者的相關(guān)研究所獲得的結(jié)果[1]，本研究同樣以18F-FDG圖像中腫瘤SUVmax(最大SUV值)的40%做為腫瘤體積勾畫(huà)的閾值，以大于SUVmax的90%做為腫瘤治療前后代謝最高區(qū)域，然后將治療前后相同閾值內(nèi)體積進(jìn)行重疊處理，以評(píng)價(jià)治療前后PET勾畫(huà)腫瘤體積的可靠性及代謝最高區(qū)域變化的規(guī)律。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

由于是治療前后同一患者對(duì)比，所以結(jié)果采用Student-t檢驗(yàn)，P<0.05認(rèn)為具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

2 結(jié)果

以SUVmax40%作為勾畫(huà)腫瘤體積的閾值，獲得治療前后腫瘤體積并與CT所測(cè)量體積進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)，治療前后PET所測(cè)體積與CT所測(cè)體積并沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，P>0.05，表1。

表1 腫瘤治療前與治療后兩種方法所測(cè)腫瘤體積(cm3，n=32)

以>SUVmax90%為閾值的高攝取區(qū)，治療前與后體積沒(méi)有明顯的差異，P>0.05。但將治療前后高攝取區(qū)(>SUVmax90%所包括的體積)的空間圖像進(jìn)行相互重疊則發(fā)現(xiàn)，化療組與放療組重疊率不一致，化療前后重疊率為73.2%，放療前后重疊率為64.5%，見(jiàn)表2。

表2 不同方法治療前后PET/CT腫瘤高攝取區(qū)體積(cm3)

3 討論

據(jù)近年一些相關(guān)研究[2,3]，以PET圖像SUVmax(最大SUV值)的34%或30%-40%為閾值進(jìn)行腫瘤邊界勾畫(huà)與CT影像所勾畫(huà)的腫瘤體積最為接近，本研究也獲得相似的結(jié)論。但這些研究注重的是治療前腫瘤體積，而治療后腫瘤體積PET/CT測(cè)量方面報(bào)道則很少。這是因?yàn)椋焊鶕?jù)治療方法的不同、腫瘤對(duì)于治療敏感性的不同，治療后腫瘤的變化情況十分復(fù)雜，殘存腫瘤內(nèi)代謝變化不一定與治療前一致，利用代謝方法所測(cè)量的腫瘤體積不一定能適用于所有的治療方法。

本研究選用的患者是經(jīng)過(guò)單純放療及單純化療后仍殘存部分腫瘤的患者，經(jīng)過(guò)SUVmax 40%為閾值進(jìn)行體積測(cè)量，發(fā)現(xiàn)PET所測(cè)量的體積與CT相比仍具有較高的一致性。這表明，經(jīng)過(guò)單純放療或單純化療后仍可以采用PET代謝方法測(cè)量腫瘤體積，結(jié)果比較準(zhǔn)確。但另一個(gè)無(wú)法回避的事實(shí)是，因?yàn)槭且訡T為對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)，所以無(wú)法證明PET測(cè)量方法比CT測(cè)量方法更具有優(yōu)勢(shì)。另外，研究中見(jiàn)到SUVmax 30%-70%所確定腫瘤邊界閾值幾乎是重疊的。盡管本研究采用是SUVmax 40%為閾值所獲得研究結(jié)果，但SUVmax 30%-70%結(jié)果仍不會(huì)有太大差別。也同樣表明單純采用SUVmax 40%做為閾值并不是非常精確和唯一的選擇，仍存在著一定的測(cè)量誤差。究其原因，主要是因?yàn)楸狙芯恐兴婕暗哪[瘤病理資料無(wú)法獲得，不能進(jìn)行病理與圖像一一對(duì)比驗(yàn)證所致，這也是與本研究相類似的研究長(zhǎng)時(shí)間無(wú)法突破的根本原因。

Aerts等人[4]在評(píng)價(jià)放療前后體積的變化則發(fā)現(xiàn)，治療前后腫瘤的最大SUV值區(qū)域變化較少，而且位于腫瘤的50%的范圍內(nèi)。本研究同樣證實(shí)，無(wú)論何種治療方法，治療前后腫瘤內(nèi)代謝率較高的區(qū)域(大于SUVmax 90%)腫瘤體積所處的空間位置是相近的，將兩者空間經(jīng)過(guò)重疊分析，重疊率均大于60%，說(shuō)明這一部分高代謝區(qū)域在治療后仍具有生物活性，對(duì)抗相應(yīng)治療而存活。腫瘤深層組織由于腫瘤血管的不完整加劇，所導(dǎo)致缺血缺氧的程度更高，而缺血、缺氧是對(duì)抗放療、化療的主要原因，故此腫瘤深層耐受治療的能力大于腫瘤邊比，本研究同樣也看到治療前后腫瘤內(nèi)部高代謝區(qū)變化程度小于邊緣這一現(xiàn)象。

針對(duì)個(gè)體來(lái)說(shuō)，治療后腫瘤壞死導(dǎo)致的18F-FDG分布減低及治療后炎性細(xì)胞增生、組織纖維化使18F-FDG攝增高等一系列因素相互糾纏、相互影響明顯干擾腫瘤內(nèi)部18F-FDG的分布，是代謝最高區(qū)域重疊率下降的主要原因[5]。另外不同治療方法及腫瘤所處肺葉的空間位移均會(huì)加大重疊下降的程度。

本研究中化療和放療兩者的高代謝區(qū)域治療重疊率是不一致的，化療的重疊率高于放療的重疊率?？梢宰鋈缦吕斫猓孩俜暖熓侨磕[瘤同時(shí)受到打擊，腫瘤內(nèi)部變化廣泛而劇烈，影響因素會(huì)明顯加大。②化療的作用是借助血管和細(xì)胞外液的藥物傳遞而發(fā)揮作用，相對(duì)于放療來(lái)說(shuō)，變化相對(duì)平緩，故此化療前后高代謝區(qū)的重疊率較高。

本研究中，無(wú)論是何種治療，腫瘤高代謝區(qū)域(大于SUVmax 90%區(qū)域)治療前后重疊仍在60%以上。這一現(xiàn)象證實(shí)該區(qū)域具有治療耐受性，且多位于腫瘤深層，與幾何中心相近。因此，治療前采用針對(duì)手段對(duì)抗該區(qū)域的治療耐受，將會(huì)收到更好的治療效果。評(píng)估腫瘤治療耐受區(qū)域的手段目前看來(lái)，只PET/CT能達(dá)到這一目的[6]。

盡管本研究采用SUVmax 40%做為腫瘤界限值進(jìn)行腫瘤體積勾畫(huà)，但這是在前人研究的基礎(chǔ)上采用的方法，仍達(dá)不到CT或MR測(cè)定法在業(yè)內(nèi)的地位。這與PET代謝顯像、PET生物靶區(qū)勾畫(huà)等技術(shù)應(yīng)用臨床時(shí)間仍較短，積累的臨床經(jīng)驗(yàn)不足，患者腫瘤病理無(wú)法獲得均有著較大相關(guān)性。但可以預(yù)見(jiàn)是，隨著腫瘤治療的代謝評(píng)估體系PERCIST標(biāo)準(zhǔn)的不斷應(yīng)用和完善，PET在評(píng)估腫瘤耐受區(qū)域預(yù)測(cè)方面的優(yōu)執(zhí)會(huì)越來(lái)越明顯[7]。