PET/CT图像融合在NSCLC三维适形放疗靶区精准勾画中的应用

陈玉璇 福建医科大学附属泉州第一医院，福建省泉州市 362000

非小细胞肺癌(NSCLC)是起源于支气管黏膜、支气管腺体和肺泡上皮的一类肺恶性肿瘤，显微镜下特点是胞浆丰富、核异形、细胞较大[1]。NSCLC包括鳞状细胞癌、腺癌、大细胞癌等，多数患者在早期无特异性症状，等到确诊时已发展至中晚期，使患者错过最佳治疗时机无法进行手术切除[2]。随着放疗技术的发展，三维适形放疗现已成为有效的治疗手段之一，其中肿瘤靶区的精准勾画是最重要的步骤，有利于肿瘤的分期和疗效进行诊断和评估[3-4]。以往的靶区勾画是根据磁共振、CT等图像进行的，但对于肺不张、胸腔积液等患者靶区勾画存在一定困难[5]。而PET/CT图像融合可以同时发挥PET和CT检查的作用，提高靶区勾画的准确率。因此，本文旨在探讨PET/CT图像融合在NSCLC三维适形放疗靶区精准勾画中的应用，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2019年11月—2020年11月本院收治的84例NSCLC患者，根据检查方法的不同分为PET/CT图像融合组(52例)和单纯CT图像组(32例)。纳入标准：符合NSCLC诊断标准[6]；经医院伦理委员会通过。排除标准：(1)存在严重免疫系统疾病者；(2)存在其他恶性肿瘤者；(3)存在其他心、肺等严重器官疾病者；(4)存在精神疾病者；(5)临床资料不完整者。PET/CT图像融合组男31例，女21例；年龄41～62岁，平均年龄(51.66±4.71)岁；平均身体质量指数(BMI)23.47±1.23；学历水平：大专及以下34例，本科及以上18例；病理类型：腺癌28例，鳞癌24例。单纯CT图像组男18例，女14例；年龄41～62岁，平均年龄(51.32±4.34)岁；平均BMI 23.85±1.24；学历水平：大专及以下13例，本科及以上19例；病理类型：腺癌15例，鳞癌17例。两组患者的一般资料比较无显著差异(P>0.05)。

1.2 检查及勾画方法 仪器及设备：PET/CT扫描仪(Biograph mCT Flow 64 ，SIEMENS)，图像分析及后处理工作站(SyngoMMWP VE61B，SIEMENS)。18氟—脱氧葡萄糖(18F-FDG)由南京江原安迪科正电子研究发展有限公司福州分公司生产提供，放化纯≥95%。检查方法：所有受检者检查前要求空腹6h以上，测定血糖水平低于11.1mmo1/L，肘静脉注射18F-FDG(按体重，0.1mCi/kg)后静卧，注射药物前10min开始饮阳性对比剂(每间隔10min喝100ml)，注药50～60min后嘱受检者排尽尿液并再饮水300ml后立即开始检查。检查时受检者仰卧，双臂抱头，平静呼吸，扫描范围从大腿中上段至眼眶下沿，头颅单床位扫描。体部CT扫描方案：120kV， mAs使用CARE Dose4D技术根据患者CT定位像计算，螺旋扫描方式，扫描层厚64mm×0.6mm，Pitch=1，Rotation time=0.5s。体部CT重建方案：层厚3mm，层间距2mm，Kernel=B31f medium smooth+体部PET采集方案：Flowmotion技术连续扫描(胸部扫描速度1.2mm/s，其他部位1.8mm/s)，3D模式采集。体部PET重建方案：Recon method=TrueX+TOF(ultraHD-PET)，Iterations=2，Subsets=21，Image size=200，Zoom=1，Filter=GAUSSIAN，FWHM=5mm；并基于CTAC图像进行PET图像的衰减校正和散射线校正，获得最终PET/CT图像。头颅CT扫描方案：120kV，120mAs，螺旋扫描方式，扫描层厚64mm×0.6mm, Pitch=0.55，Rotation time=1s。头颅CT重建方案：层厚3mm，层间距1.5mm，Kernel=H31s medium smooth+头颅PET采集方案：单床位扫描(4min)，3D模式采集头颅PET重建方案：Recon method=TrueX+TOF(ultraHD-PET)，Iterations=3，Subsets=21，Image size=400，Zoom=2，Filter=GAUSSIAN，FWHM=2mm；并基于CTAC图像进行PET图像的衰减校正和散射线校正，获得最终PET/CT图像。靶区勾画：由 2名经验丰富的放射科医师及核医学医师共同参与靶区勾画：分别在单纯CT 增强所得的图像和PET /CT 融合后的图像上勾画肿瘤靶区(GTV)，GTV边界外放0.8cm为临床靶区(CTV)，CTV边界外放1.0cm为计划靶区(PTV)。单纯CT图像组：在CT图像的肺窗(窗宽1 600HU，窗位-300HU)勾画肺肿瘤，纵隔窗(窗宽 400HU，窗位800HU)勾画纵膈淋巴结，根据水平对每逐层病灶边界进行GTV的勾画。PET/CT图像融合组：在纵隔窗(窗宽900HU、窗位300HU)水平下围绕肿瘤周围环晕逐层勾画GTV。治疗方法：选择1位医师勾画的GTV，以相同的参数形成PTV。采用瓦里安系统设计放射治疗计划。采用5～6个视野进行适形治疗。通过剂量体积直方图对治疗计划进行优化。设置要求：1.8～2.0Gy/(次·d)，5d/周，剂量为60～66Gy。

1.3 观察指标 (1)比较两种检查方法下勾画的 GTV、PTV体积。(2)疗效评估：在治疗后根据世界卫生组织(WHO) 实体瘤评价标准[7]对患者的疗效进行评估。完全缓解：所有病灶完全消失，肿瘤标志物下降至正常水平；部分缓解：患者的临床症状完全改善，病灶直径减少一半； 稳定：患者的临床症状有改善，病灶直径增大<25%或缩小<50%；进展：患者的临床症状没有好转甚至加重，有新的病灶出现。总有效率=完全缓解率+部分缓解率+稳定率。(3)比较治疗后6个月两组患者的生存率、肿瘤复发率。

2 结果

2.1 两组患者靶区勾画的GTV、PTV体积比较 PET/CT图像融合组的GTV、PTV体积均显著低于单纯CT图像组(P<0.05)。见表1。

表1 两组患者靶区勾画的GTV、PTV体积比较

2.2 两组患者临床效果比较 PET/CT图像融合组的临床总有效率为42.31%，与单纯CT图像组的37.50%相比无显著差异(χ2=0.190，P=0.663=>0.05)。见表2。

表2 两组患者临床效果比较

2.3 两组患者的生存率、肿瘤复发率比较 PET/CT图像融合组患者的肿瘤复发率显著低于单纯CT图像组(P<0.05)，但两组的生存率无显著差异(P>0.05)。见表3。

表3 两组患者的生存率、肿瘤复发率比较[n(%)]

3 讨论

NSCLC是我国最常见的肿瘤之一，约占所有肺癌的80%，主要是由于吸烟及空气污染等引起的，其发病率和死亡率均居于恶性肿瘤首位[8]。给患者的生活质量和生命安全造成严重影响。由于大部分的患者发现时已处于中晚期，导致其无法手术或不能耐受手术，因此放化疗成为NSCLC的重要治疗手段[9]，而化疗前对靶区的精准勾画与患者的化疗疗效及预后有密切关系。既往有研究显示，PET/CT图像融合可以精准定位肿瘤靶区，及时发现肿瘤远处转移而改变放疗计划，使副作用的发生率减少[10]，有利于提高患者的生存率。

本文结果显示，PET/CT图像融合组的GTV、PTV体积均显著低于单纯CT图像组，说明PET/CT图像融合可以使肿瘤靶区勾画更准确。分析其原因，可能是由于PET/CT图像融合将肿瘤解剖学信息与细胞代谢状况相结合，可弥补单纯CT扫描的不足，准确反映出肿瘤物边界，有利于提高肿瘤靶区勾画的准确性，对于存在肺不张、胸膜等情况的患者，其肿瘤边界不明显，单纯的CT图像很难将肿瘤与正常组织区分开[11-12]，导致确诊困难，容易造成漏诊和误诊，因此在化疗过程中会扩大GTV，进而使正常组织被过度照射。而PET/CT图像融合可有效辨别肺不张及胸腔积液等情况[13]，准确的测量肿瘤GTV，使勾画的GTV、PTV体积减小，在放疗时可以对周围正常组织进行保护，有利于降低并发症发生风险。

本文结果显示，PET/CT图像融合组患者的肿瘤复发率显著低于单纯CT图像组，说明经PET/CT图像融合勾画后的三维适形放疗可降低患者的复发率。究其原因，可能是由于PET/CT图像融合在确定NSCLC分期中有良好的诊断价值，既往研究显示，PET/CT图像融合能够清晰地显示出肿瘤与周围正常组织边界，对肿瘤分期的诊断及治疗后肿瘤的复发、病灶转移等具有明显的优势[14]。在对患者进行准确的分期后，通过放疗可抑制较小的转移病灶，从而降低复发的风险，有利于延长生存期。

综上所述，PET/CT图像融合可提高NSCLC三维适形放疗靶区精准勾画的准确率，有利于降低治疗后的复发率，具有较高的临床价值，值得在临床上广泛推广应用。