PET-CT在晚期上颌骨恶性肿瘤放射性粒子植入治疗中的应用价值研究

王兴 孟箭 顾倩平 张杰

PET-CT在晚期上颌骨恶性肿瘤放射性粒子植入治疗中的应用价值研究

王兴 孟箭 顾倩平 张杰

目的：探讨正电子发射计算机断层显像(PET-CT)引导靶区定位技术在125I放射性粒子植入治疗晚期上颌骨恶性肿瘤中的应用价值。方法：选取11例上颌骨恶性肿瘤患者进行125I放射性粒子植入植入前分别予以CT及PET-CT检查，将扫描数据导入近距离治疗计划系统，标记肿瘤靶区，对不同靶区设计所得的靶区体积进行比较。基于PET-CT扫描数据进行放射性粒子植入治疗。结果：PET-CT勾画的生物靶区（BTV）体积和CT勾画的大体肿瘤区（GTV）体积分别为(35.21±7.8)cm3和(42.17±9.32)cm3,BTV小于GTV, 差异有统计学意义(t=7.25,P＜0.001)。局部未见肿瘤复发，无明显并发症。结论：利用PET-CT定位的上颌骨恶性肿瘤靶区可提高放射性粒子植入治疗的精确性，具有较好的可行性与可靠性。

上颌骨肿瘤; 正电子发射断层显像术; 近距离放疗;125I放射性粒子植入; 治疗计划系统

上颌骨恶性肿瘤以来自唾液腺者为多，进展比较缓慢且与鼻腔、口腔及上颌窦等解剖结构毗邻，早期临床表现通常并不明显，由于其结构的复杂性，临床检查与传统的影像学检查手段难以精确定位和定性诊断，提高了临床治疗的难度。125I放射性粒子植入已被国内外研究证实了对头颈部恶性肿瘤有良好的局部控制作用[1-2]，现阶段粒子植入术前设计仍基于传统影像手段如X线计算机体层摄影术(CT)、磁共振(MRI)产生的影像数据，难以精准诊断肿瘤靶区范围，导致粒子空间及剂量的分布不够合理，影响治疗效果[3-4]。随着正电子发射计算机断层显像(PET-CT)的发展，生物靶区(biological target volume, BTV)已成为放疗领域研究的热点[5]。本研究采用治疗计划系统(treatment planning system, TPS)标记并比较PET-CT与CT的肿瘤靶区体积，并通过PET-CT引导精确植入放射性粒子，从而达到精确诊断与治疗局部上颌骨恶性肿瘤的目的。

对象与方法

一、对象

回顾性分析2014年10月—2016年5月就诊于徐州市中心医院口腔颌面外科的11例上颌骨恶性肿瘤患者，男4例，女7例；年龄22～81岁，中位年龄49.3岁。其中10例接受了部分或半侧上颌骨切除术，1例为原发肿瘤，拒绝接受手术及外放疗。术前均取活检，经组织病理学明确，其中腺样囊性癌8例，鳞癌、黏液表皮样癌及肌上皮癌各1例。纳入标准为：①肿瘤原发于腭部、上颌窦或上颌骨；②伴或不伴有颈部转移，全身检查除外全身转移；③Kamofsky评分70分以上，ECOG生活质量评分0～3分，预计生存时间≧6个月。入选患者术前均进行胸部增强CT检查及18F-氟脱氧葡萄糖正电子发射计算机断层显像(18F-FDG-PET-CT)。术前均签署知情同意书。患者具体临床资料见表1。

表1 11例上颌骨恶性肿瘤患者临床资料及18F-FDG-PET-CT显像结果

二、治疗方法

1. 18F-FDG-PET-CT检查方法：PET-CT仪由美国GE公司生产(discovery DST16型)；显像剂18F-FDG由美国GE公司生产，放化纯＞95%。受检者空腹6 h以上，查空腹血糖均在正常范围。按体质量静脉注射18F-FDG 4.44～5.55 MBq/kg。静息后进行二维扫描，扫描范围为颅顶至股骨中段，扫描参数为：CT扫描电压120 kV，电流160 mA，螺距为1.375，层厚3.75 mm；在同一范围完成采集PET图像，体部采集时间为2～3 min/床位。采用迭代法(OSEM)重建图像，形成冠状、横断、矢状面图像及三维投影图像。

2. PET-CT图像分析：对上颌骨肿瘤的判断采用目测法结合半定量分析方法。目测法是由口腔科及核医学科医师共同阅片并诊断；半定量分析法是在病变18F-FDG摄取最高的区域设置感兴趣区，计算肿瘤的标准化摄取值(standardized uptake value, SUVmax)，病灶SUVmax ＞ 2.5作为恶性诊断标准[6]。确定上颌骨肿瘤葡萄糖代谢状态的BTV。

3. 颜面部增强CT扫描：患者仰卧位，用激光定位标志在面膜上靠近靶区中心位置进行标记，在荷兰飞利浦Brilliance大孔径CT模拟机下行1 mm层厚增强CT扫描。增强CT造影早期阶段显示的高CT值区域表示为大体肿瘤区（gross tumor volume，GTV）。

4.125I放射性粒子植入术前设计：将CT及PETCT扫描图像传入北京天航科霖科技发展有限公司生产的TPS，将两者图像进行融合，显示的蓝色荧光区域为SUVmax升高部分。在影像科医师指导下计算靶区所需放射剂量、布源数目及三维空间排列位置，使靶区完全处于100%等剂量曲线内，无剂量冷区存在。D90＞匹配周缘剂量（matched peripheral dose, MPD）；计划适形度≥0.9；危险器官平均照射剂量＜ 30 Gy，获得体积剂量直方图。

5. 手术实施：依照基于PET-CT扫描数据制定的治疗计划，对患者进行体表定位，植入活度为0.6 mCi的125I放射性粒子，粒子源为宁波君安药业责任有限公司提供的6711型125I放射性粒子。针道及粒子间距均为1.0 cm，植入时避开危及器官。当肿瘤突破骨壁侵犯鼻咽部、眶底及牙龈等软组织时，不仅需要按照术前设计确定插植范围，还需结合临床表现、内窥镜和术中所见，由术者确定软组织的安全边界，防止粒子脱出。

6. 随访：术后对患者进行随访，评估肿瘤的预后及复发情况，定期复查颜面部CT及胸部CT。

三、统计学分析

使用SPPS 16.0统计学软件，对勾画的患者靶区体积用均数±标准差的形式表述，比较采用t检验。以P＜0.05为差异有统计学意义。

结 果

一、肿瘤靶区体积比较

11例肿瘤患者的BTV和GTV体积分别为(35.21±7.8) cm3和(42.17±9.32) cm3，基于PET-CT数据勾画的BTV体积明显小于GTV体积，差异有统计学意义(t=7.25,P＜0.01)，见图1。

图1 PET-CT图像勾画靶区

二、近期疗效及并发症观察

11例患者均进行术后随访，随访时间2～19个月，中位随访时间10.5个月。局部均未见肿瘤复发，1例原发于左侧上颌窦的肌上皮癌患者术后出现左眼视物不清，1周后自愈；全部患者随访期间均未发现远端转移，见图2。

图2 1例上颌骨ACC放射性粒子植入术后3个月，PET-CT显示肿瘤消失

讨 论

上颌骨恶性肿瘤以手术扩大切除为主，但肿瘤往往位置深在，早期不易发现，大部分患者发现时已为晚期，根据Looser等[7]报道头颈部恶性肿瘤切缘阳性者复发率高达71%。手术切除风险大、术后切缘阳性率高、面型改变明显，都成为诊断及治疗上颌骨恶性肿瘤所面临的难题。近年来，国外在头颈肿瘤术后使用放射性粒子植入预防肿瘤复发，我国头颈颌面外科专家也在这方面做了很多值得称道的工作，达到并超过了国际水平[8-10]。Meng等[2]应用125I放射性粒子植入联合赝复体式布源器对10例术后切缘阳性的腭部腺源性恶性肿瘤进行了补充治疗，随访3～16个月，未见肿瘤复发及转移，证实了125I放射性粒子植入治疗能够有效提高恶性肿瘤的局部控制率。

随着医学科技的发展，广大医疗工作者已认识到精确的治疗需要建立在对疾病精准判断的基础上，先进的诊断技术可以提供更多的信息和参考，其对疾病的性质、分期及肿瘤靶区的判断有重要价值。目前，放射性粒子植入术前剂量学设计多是基于CT或MRI扫描提供的数据，而颌骨恶性肿瘤与复发性肿瘤利用传统影像学手段往往难以准确判断其位置、大小与边界情况，影响了125I放射性粒子植入的临床疗效[11]。PET-CT融合了功能影像和解剖影像的优势，是当代核医学影像领域的前沿技术之一，不仅能够准确标记恶性肿瘤位置及边界，为其诊断、分期和预后提供图文信息，更重要的是能反映肿瘤的代谢、增殖和氧合等生物学信息，能鉴别解剖影像的GTV和功能影像的BTV，使放射治疗实现物理剂量的适形到生物剂量的适形，从而提高放疗效果[12]。马一栋等[5]比较了不同示踪剂PET-CT显像所获取的生物学信息，认为可根据肿瘤细胞的摄取情况将肿瘤组织划分为若干个子区域，从而进行生物调强放疗。

125I放射性粒子植入是一种高度适形的组织间近距离放疗手段[13]，同外放疗一样，放射治疗的成功与失败很大程度上决定于靶区准确诊断及定位，在治疗前应制定详细的治疗计划。自上世纪90年代中期，随着数字化影像学技术及三维定位技术的发展，肿瘤及其邻近器官的勾画成为现实，通过TPS进行术前治疗计划设计、术后剂量学验证现已成为放射性粒子植入治疗的评价标准[14]。本研究中，11例患者接受植入的放射剂量均依据PET-CT扫描数据勾画的BTV设计所得，取得了良好的手术效果及近期疗效，相较于TPS依据增强CT数据设计的治疗方案，肿瘤靶区体积明显降低，差异有统计学意义。霍小东等[15]比较26例非小细胞肺癌伴肺不张患者的PET与CT勾画的肿瘤体积，发现前者较后者缩小12.17%，并在PET-CT引导下进行放射性粒子植入，植入粒子数减少11.28%(P＜0.01)。说明PET-CT能够更为精准的指导放射性粒子植入术前设计，避免个体接受的处方剂量过大造成不必要的放射损伤及不良反应。

随着人们生活水平的日益提高，对涉及面中部的上颌骨恶性肿瘤的诊疗需求也在不断增加，放射性粒子植入治疗为提高肿瘤局部控制率，减少手术损伤及组织缺损提供了可能，而生物近距离放疗的实现要建立在精确的靶区标记技术基础上，与传统的以二维影像学检查和术者经验为主导的治疗模式相比，术前PET-CT确定的生物靶区使上颌骨恶性肿瘤获得了更具有特异性的诊断，并且优化了术前剂量学的设计，从而提高了治疗的可靠性，提高了治疗效果。课题组将扩大样本量，进一步开展前瞻性随机分组对照试验，观察其远期疗效及生存状况。

1 王兴, 孟箭.125I植入联合尼妥珠单抗治疗头颈部恶性肿瘤的近期疗效及安全性评价[J]. 中华临床医师杂志: 电子版, 2013,7(13): 6152-6154. doi：10.3969/cma.j.issn.1674-0785.2013.13.141.

2 Meng J, Meng QF, Gu QP, et al. Radioactive seed implantation combined with prosthesis denture in treatment of oral and maxillofacial malignancy[J]. Cell Biochem Biophys, 2013,67(3):1529-1532. doi: 10.1007/s12013-013-9656-y.

3 李锐, 付坤, 高宁, 等. MRI导航下125I治疗颌面部腺源性恶性肿瘤效果初探[J]. 中华口腔医学杂志, 2016,51(6): 346-349. doi:10.3760/ cma.j.issn.1002-0098.2016.06.006.

4 Jiang YL, Meng N, Wang JJ, et al. Percutaneous computed tomography/ ultrasonography-guided permanent iodine-125 implantation as salvage therapy for recurrent squamous cell cancers of head and neck[J]. Cancer Biol Ther, 2010,9(12): 959-966.

5 马一栋, 胡漫, 卢洁, 等. 双示踪剂PET-CT在头颈部肿瘤生物适形调强放疗的初步研究[J]. 中华放射医学与防护杂志, 2014,34(8): 601-605. doi:10.3760/cma.j.issn.0254-5098.2014.08.010.

6 Han DL, Yu JM, Yu YH, et al. Comparison of 18F-f uorothymidine and 18F-f uorodeoxyglucose PET/CT in delineating gross tumor volume by optimal threshold in patients with squamous cell carcinoma of thoracic esophagus[J]. Int J Radiat Oncol Biol Phys, 2010,76(4):1235-1241. doi: 10.1016/j.ijrobp.2009.07.1681.

7 Looser KG, Shah JP, Strong EW. The significance of “positive”margins surgically resected epidermoid carcinomas[J]. Head Neck Surg, 1978,1(2):107-111.

8 Khalilur R, Hayashi K, Shibuya H. Brachytherapy for tongue cancer in the very elderly is an alternative to external beamradiation[J]. Br J Radiol, 2011, 84(1004): 747-749. doi: 10.1259/bjr/23130739.

9 王俊杰, 修典荣, 冉维强. 放射性粒子组织间近距离治疗肿瘤[M]. 2版. 北京大学医学出版社, 2004: 26-61.

10 Jiang P, Jiang Y, Wang JJ, et al. Percutaneous ultrasonography-guided permanent iodine-125 implantation as salvage therapy for recurrent head and neck carcinomas[J]. Cancer Biother Radiopharm，2011，26（6）:753-757. doi: 10.1089/cbr.2010.0844.

11 张杰, 张建国, 朱铁砾, 等. 经CT引导头颈部恶性肿瘤125I放射性粒子的植入[J]. 华西口腔医学杂志, 2008, 26(1): 8-14. doi:10.3321/ j.issn:1000-1182.2008.01.003.

12 王璟媛, 张春明, 高伟, 等. PET-CT和SPECT-CT联合在评估颈部淋巴结转移阴性喉鳞癌患者前哨淋巴结微转移中的临床价值[J].中华临床医师杂志: 电子版, 2014,8(12):2204-2209. doi：10.3877/cma. j.issn.1674-0785.2014.12.005.

13 王兴, 孟箭, 李志萍, 等.125I粒子植入治疗高龄非霍奇金淋巴瘤并吞咽困难一例[J]. 中华全科医师杂志, 2015,14(5):388-389. doi：10.3877/cma.j.issn.2095-5782.2016.03.002.

14 Meng J, Zhang J, Zhuang Q, et al. TPS-guided interstitial Iodine-125 implantation in patients with oral cavity and maxillofacial carcinomas[J]. Eur Rev Med Pharmacol Sci, 2014,14(2): 2803-2807.

15 霍小东, 柴树德, 郑广均, 等. PET-CT在125I放射性粒子植入治疗肺癌中的作用[J]. 中国临床医学影像杂志, 2011,22(9): 616-618. doi：10.3969/j.issn.1008-1062.2011.09.003.

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)

（本文编辑：王剑锋）

10.3877/cma.j.issn.2095-5782.2016.03.004

江苏省“六大人才高峰”D类项目（2012-WS-099）；徐州市医学创新（技术攻关）领军人才项目（XWCX201604）

221009 徐州, 徐州市中心医院口腔科

孟箭, Email: mrocketj@126.com

王兴，孟箭，顾倩平，等. PET-CT在晚期上颌骨恶性肿瘤放射性粒子植入治疗中的应用价值研究[J/CD].中华介入放射学电子杂志，2016，4（3）：142-145.