PET-CT在肺癌放疗靶区勾画中的肿瘤边界的确定

　　肺肿瘤原发灶边界的确定：

　　模型一般都是形状规则、内部放射性分布均匀, 且本底也是均匀一致的, 而临床病例的情况要比模型复杂许多。因此, 将模型中得到的方法应用于临床肿瘤PET 边界的勾画, 常不能完全反映实际的肿瘤边界。在临床应用中, 许多因素影响病灶的放射性摄取, 如血糖浓度升高、化疗可使肿瘤18 F-FDG 摄取减少; 肿瘤对18F-FDG的摄取值与供应肿瘤的血流量之间存在正相关; 病灶周围的本底摄取值、呼吸运动、心脏跳动等也可影响肿瘤的SUV值。到目前为止, 对勾画原发肿瘤病灶的边界方法的选择仍在探索中。

　　临床中应用的最简单的方法是在PET/CT 融合图像上完全凭视觉勾画出代谢增高的区域。由于PET 图像的窗位可显著影响病灶大小, 在应用视觉方法勾画病灶边界时应设定统一的窗位及颜色。

　　利用某一固定的SUV 值是勾画肿瘤GTV 边界的方法之一, 如Paulino等选择SUV值2.5为阈值勾画GTV 的边界。但是, 由于PET的部分容积效应, 此阈值很有可能将那些由于体积过小而致SUV值小于2.5的病灶遗失掉; 而且Messa等在勾画PET/CT 靶区时发现, 病灶SUV 值可随着本底的高低而改变, 这就意味着位于高本底处的病灶的SUV 测量值高于位于低本底处的病灶, 如果用固定的SUV值勾画靶区, 则对于真实大小相同的病灶, 位于高本底处的病灶的测量值就会大于位于低本底处者。

　　由于使用固定的SUV 值勾画肿瘤边界不能完全满足临床需要, 现在越来越多的研究倾向于选择病灶区最高摄取值的某个等百分数线作为病灶的边界, 如40%、42%、50%。这些阈值有的是建立在模型实验的基础上, 但当其被应用于临床时, 常与实际临床情况有较大的出入, 如胸部的呼吸运动会使病灶图像变大, 而由于运动造成的信号丢失则会使病灶的SUV 值减小。因此Caldwell等认为用40%的固定阈值线作为病灶边界值并不合适, 考虑到呼吸运动所致的病灶边界的外扩, 他们选择15% 阈值线作为病灶边界。

　　Nestle 等比较了用视觉方法勾画病灶边界( GTV vis ) 、40% 的SUVmax (GTV40) 作为边界阈值、SUV = 2.5( GTV2.5 )自动勾画病灶边界、通过模型得到的与病灶摄取值和本底摄取值相关的计算公式得出的病灶边界阈值GTVbg这四种勾画边界的方法。结果显示, 肿瘤的最大SUV 值、肿瘤内部摄取的均匀性、病灶大小是引起这四种方法差别的最主要原因。肿瘤的平均体积: GTV40 ( mean 53.6 ml) < GTVbg ( 94.7 ml)< GT Vv is (157.7 ml) 和GTV2.5(164.6 ml) 。对于肿瘤内部FDG 摄取不均匀的8 个病灶, GTV40未能准确勾画其中的3个病灶, 而GTVbg较满意地勾画了这3 个病灶的边界。研究者认为, GTV 40 不适于肿瘤内部放射性分布不均匀病灶的边界勾画, 而GTVbg可能是一种勾画病灶边界的较好的方法。

　　Biehl 等提出了根据肿瘤大小选择不同阈值线勾画GTV 边界的观点, 他们比较了CT 和PET 的GTV 靶区边界, 发现当肿瘤> 5 cm 时, 在PET 图像上选择15%+/-6%的阈值线勾画GT V 边界与CT 图像上的肿瘤边界最为一致; 当肿瘤大小在3~ 5 cm 之间时, 边界阈值线为24%+/-9%；肿瘤< 3 cm 时, 边界阈值线为42%+/-2%。

　　另一种特殊的方法是Ashamalla 等提出的Halo晕环勾画法, 即用PET/CT (GE Discovery ST) 的软件Big brother处理后, 在SUV周围会出现被称为Halo的晕环,根据此晕环的边界勾画靶区。Halo晕环厚(2.0+/-0.5) mm, 其内的SUV 值为(2.0+/-0.4) , 能够充分地覆盖靶区, 可作为PET/CT 靶区勾画的有效辅助手段。与之相比, 50% 或40% 的阈值线有可能漏掉一些SUV 值在(4.0+/-0.3) 的区域, 而这些区域很有可能存在肿瘤。

　　转移淋巴结边界的勾画：

　　专门针对转移淋巴结的靶区勾画的研究尚不多, 最近一项专门针对转移淋巴结的靶区勾画的研究显示, 用GTV vis、GTV40、GTV 2.5、GTV bg 这四种方法勾画摄取增高的淋巴结, 靶区的体积并没有显著差别;而PET/CT 的显像时间却可以影响转移淋巴结靶区的大小。转移淋巴结的边界在160 min 显像时明显比90 min 显像时清晰, 作者推荐对于用PET/CT 进行转移淋巴结放疗靶区勾画的患者, 最好选择PET/CT 延迟显像图像来进行转移淋巴结靶区的勾画。

　　总之, 肺部肿瘤的18F-FDG 摄取受多种因素影响, 如肿瘤大小、肿瘤内部放射性分布、肿瘤部位、呼吸运动情况、PET/CT 采集条件等。因此, 在应用PET/CT 进行放疗靶区勾画时, 需要综合考虑以上各种因素, 才可能找出适合每个特定患者的靶区边界的阈值。