胆碱petct在脑肿瘤放疗计划制定中的应用临床医学硕士答辩课件

11C-胆碱PET/CT在脑肿瘤放疗计划制定中的应用,临床型硕士： 黄喆慜 导 师： 管一晖 副教授 导师组成员： 赵 军 副教授 左传涛 博士 薛方平 副主任技师,研究背景,脑肿瘤是较常见的恶性肿瘤之一 在所有成人癌症中发病率居第13位 而在婴儿及青少年癌症中高居第二位 手术完全切除率低，多数病人需要在术后应用放射治疗等辅助性治疗手段,3D-CRT/IMRT： 照射野的形状与靶区的实际形状在三维空间上相一致（适形） 高剂量区的分布和靶区的形状在三维空间上相一致（调强） 准确地将剂量分布到计划区域，保证肿瘤照射剂量的同时尽量减少了正常组织的所受剂量,研究背景,研究背景,研究背景,Varian Clinical 600c,Biological Tumor Volume （BTV）：将目前最新的功能性显像技术与传统的解剖显像图像相融合以体现出肿瘤组织的血流灌注、代谢、增殖活性、乏氧、肿瘤特异性受体、血管生成及凋亡等方面一系列肿瘤生物学因素决定的治疗靶区内放射敏感性不同的区域 。,研究背景,研究背景,Compunterized Tomography：对于骨性结构的描画及照射剂量的准确计算非常重要 。 Magnetic Resonance Imaging ：精确显示软组织的解剖结构 。 Positron Emission Tomography ：肿瘤的浸润范围及生物学特性等额外信息（BTV？）。,国外目前研究现状： 1.NSCLC 2.Head and Neck Cancer 3.Gynecologic Cancer,研究背景,脑肿瘤放疗PET定位的国外研究 Schad LR, Boesecke R, Schlegel W, et al. Three dimensional image correlation of CT, MR, and PET studies in radiotherapy treatment planning of brain tumors. J Comput Assist Tomogr, 1987, 11(6): 984-954. Gross MW, Weber WA, Feldmann HJ, et al. The value of F-18-fluorodeoxyglucose PET for the 3-D radiation treatment planning of malignant gliomas. Int J Radiat Oncol Biol Phys, 1998, 41(5): 989-995.,研究背景,研究背景,18F-FDG PET由于过高大脑正常皮质本底摄取的影响，而无法有效显示低度恶性的脑肿瘤。 11C-choline脑肿瘤显像能够取得高对比度的肿瘤影像。,研究背景,11C-choline PET能够显示18F-FDG PET易遗漏的病灶。,研究背景,高对比度的11C-choline脑肿瘤影像（亚临床浸润部位）,创 新 性,目前非18F-FDG PET显像用于辅助脑部肿瘤放疗计划制定的相关研究较少 Choline PET的应用仅初步见于前列腺癌中 尚未有11C-Choline PET在脑肿瘤放疗方面应用的文献,研 究 目 的,将11C-Choline PET/CT显像应用到立体定向放射治疗的治疗计划制定中，探讨其可行性并分析其对放疗目标靶区所造成的改变。,研 究 对 象,05年6月06年12月期间，34例将要进行3D-CRT/IMRT治疗的脑部肿瘤患者（男性23例，女性11例）。平均年龄43.0012.83岁（19岁72岁）,研 究 对 象,Siemens Biograph Sensation 16 PET/CT扫描仪。,研 究 方 法,于静脉注射11C-choline约296370MBq，平躺15 min后进行扫描，扫描时间810 min。,研 究 方 法,研 究 方 法,头先进仰卧位 专用定位平板 针对个人定制的专用放疗头罩固定 激光线(外置) 自行制作的三个金属放射性点源（18F）,研 究 方 法,研 究 过 程,TPS工作站,计划靶区的制定 GTV：包括了所有在图像上具有肿瘤表现的体积部分。 PTV：最终需要进行细胞毒性放射性照射的范围，其包括了所有GTV的容积、周围可能存在的微小转移范围以及患者体位可能的移动误差。 根据以往的经验，我们将其界限设为GTV边缘向外扩展5mm。 Grosu AL, Weber WA, Astner ST, et al. 11C-Methionine PET improves the target volume delineation of meningiomas treated with stereotactic fractionated radiotherapy. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2006, 66(2): 339-344.,研 究 过 程,基于单纯CT的勾划： 均在脑窗下进行。 包括了所有在CT上具有实体肿瘤表现的体积部分。,研 究 过 程,研 究 过 程,左侧丘脑III级少突胶质细胞瘤治疗后,研 究 方 法,基于PET/CT融合图像的勾划： 包括了所有显示为胆碱高摄取的部位。 肿瘤的活性变异通过11C-choline病理性摄取程度的不同由不同的灰度等级来区分。 首先测量病灶区域最高放射性像素的窗位，然后调整为最大窗位，取最大窗位50%的值作为图像病灶外形勾画的标准 对于在PET发射图像上勾划体积大于4mm3的病灶准确性高。,研 究 方 法,研 究 方 法,差异显著性的判断标准： PET的常规空间分辨率在轴向视野中心处为0.50.7cm。 对于引起肿瘤边缘描划改变1cm（扩大或缩小）可被认为具有显著意义。 多数肿瘤大小介于1cm至10cm间。 其在各径线上改变至少超过510%可认为具有显著差异。 造成相应GTV及PTV的改变范围在15%33%之间，取25%作为截断值。 Ciernik IF, Dizendorf E, Baumert BG, et al. Radiation treatment planning with an integrated positron emission and computer tomography (PET/CT): a feasibility study. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2003, 57(3):853-63.,研 究 方 法,研 究 方 法,放射治疗,数据分析： 使用SPSS (Statistics Package for Social Science)软件（SPSS for Windows, Version 11.5.0, SPSS Inc.） 比较PET/CT所制定的GTV及PTV相对于单纯CT的差别，使用配对t检验。 P值0.05被认为具有统计学意义。,研 究 方 法,研 究 方 法,结 果,PET所引起的GTV改变：,结 果,GTV increased after the application of 11C-choline PET/CT,GTV decreased after the application of 11C-choline PET/CT,结果,PET所导致的最后治疗计划的改变：,PTV increased after the application of 11C-choline PET/CT,结 果,PTV decreased after the application of 11C-choline PET/CT,结果,结果,发现颅内多发转移，改变治疗目的（根治性变为姑息性）,结果,11C-choline PET显像未见异常放射性摄取增高灶，活性肿瘤存在依据不足，故取消原定放疗计划，改为密切随访。,结 论,11C-choline PET/CT的应用能够显著改变目标靶区的制定范围。 改变了超过半数患者的放疗计划 理论上减少正常脑组织的照射量及遗漏的病灶的可能性。 生存率、疾病缓解率和放射治疗的远期效应仍需要长期的随访及进一步系统研究作出判断。,讨论,理想的放射剂量分布是成功控制肿瘤局部进展的关键： 尽量减少病灶的遗漏 避免正常组织的非必要照射。,讨论,PET显像： 反映肿瘤组织的代谢状况 显示肿瘤的某种病理学特征或代谢过程 区别坏死还是存活的肿瘤组织 更灵敏更准确。,讨 论,讨论,单纯的PET： 显像缺乏解剖结构的显示 自身空间分辨率较低,讨论,PET/CT： PET显像作为CT图像有益的补充 采用图像融合的方法勾划靶区可以提高对肿瘤区的局部控制（肿瘤边缘勾划更精确） 减少了定位时可能的病灶遗失 尽可能地减少了正常脑组织的照射剂量,讨论,不足之处 11C-choline摄取程度与肿瘤的分级不完全相关：低级别的毛细胞性星形细胞瘤表现为显著的高摄取 良性的病变如炎性肉芽肿、纤维瘤、脑膜瘤及颅咽管瘤可表现为11C-choline高摄取 过短的半衰期（20.4 min）,讨论,结合11C-choline及18F-FDG PET 已有18F标记的胆碱示踪剂初步临床应用,已发表或会议收录文章,黄喆慜, 左传涛, 管一晖. 非18F-氟脱氧葡萄糖的脑肿瘤PET. 国际放射医学核医学杂志. 2007, 31(3): 142-144. 黄喆慜, 左传涛, 管一晖. 11C-choline PET/CT, 18F-FDG PET/CT与MRS对脑占位病变的联合研究. 中国医学影像技术研究会第二十届学术大会论文汇编. 2006: 214-215. Guan YH, Huang ZM, Zuo CT, et al. Defining a radiotherapy target by using 11C-choline PET/CT for three-dimensional conformal radiati