PETCT在食管癌放疗中的进展

PET/CT食管癌放射治疗中的应用进展,一、背景二、放疗前的诊断分期；三、放射治疗计划中的应用 四、对放化疗的疗效及预后的评价 五、食管癌复发诊断及疗效评估 六、展望七、课题介绍,1、食管癌的发病率高，总体预后差；2、目前的检查手段的局限性； 胃镜、食道钡餐、CT、食管内超声内镜、MRI等只能反映出解 剖形态的改变，不能反映出肿瘤的内在代谢活性。 PET/CT：集CT的解剖显像与PET功能代谢显像于一体，属于分子影像学检查。3、精确放射治疗（ IMRT、IGRT）等的要求。,背 景,放疗前诊断分期,T分期EUS被认为是最准确的图像来判断食管癌T分期和区域淋巴结肿大，T分期准确性75%-85% N分期准确性65%-75%在食管腔异常狭窄或肿瘤明显偏心及过大，EUS的诊断受到明显限制时，PET/CT将优于EUS目前的多数资料表明，食管癌的术前分期需要结合食管镜、EUS、CT等多项检查综合判断为佳 Lowe VJ, Booya F, Fletcher JG, et al. Comparison of positron emission tomography, computed tomography, and endoscopic ultrasound in the initial staging of patients with esophageal cancer. Mol Imaging Biol 2005;7(6):422430.,/cme_main.html?courseid=201000007530&coursewareNo=02&userid=lym200528&webid1=&pid1=T1&webid2=&pid2=T2,N分期单纯的PET显像在判断食管病灶周围淋巴结有无转移时，易受食管原发病灶高摄取的影响及空间分辨率的限制PET/CT融合对N分期的准确性要优于CTOkada等研究术后病理证实的210个食管癌患者的淋巴结的术前PET/CT的SUV值及静脉增强CT影像数据，发现PET/CT对淋巴结的阳性预测值高于静脉增强CT如果采用双时相PET/CT扫描则更易发现局部转移的淋巴结 Okada M, Murakami T, Kumano S et al. Integrated FDG-PET/CT compared with intravenous contrast-enhanced CT for evaluation of metastatic regional lymph nodes in patients with resectable early stage esophageal cancer. Ann Nucl Med. 2009 Jan;23(1):73-80,放疗前诊断分期,M分期PET-CT对M1的诊断具有重要价值，常改变分期从而影响治疗方案的选择检测远处转移灶的敏感性和特异性为81%、91%，明显优于CT及超声内镜的结果由于PET/CT的CT部分一般不使用对比剂,且使用部分或完全呼气状态下的扫描条件,有可能遗漏一些肝、肺小转移灶。 Lowe VJ, Booya F, Fletcher JG, et al. Comparison of positron emission tomography, computed tomography, and endoscopic ultrasound in the initial staging of patients with esophageal cancer J. Mol Imaging Biol, 2005, 7: 422-430,放疗前诊断分期,生物靶区(biological target volume, BTV)生物调强放疗(biological IMRT, BIMRT) 实质就是通过分子影像学手段确定肿瘤内因乏氧、血供、增殖、凋亡及细胞周期调控等因素所致的放射敏感性的差异，同时利用调强放疗（IMRT）及图像引导的放射治疗（IGRT）等精确的放射治疗技术针对不同的BTV给予不同的剂量的照射，达到最大程度地杀灭肿瘤和最大限度地保护正常组织的目的。,PET/CT在食管癌放射治疗计划中的应用,代谢图像勾画靶区的可行性 CT常难以区分肿瘤的局部浸润和炎症反应，而PET功能影像则可反映肿瘤和正常组织的代谢信息，PET/CT融合图像可以克服PET空间分辨率差，解剖部位定位不准的缺陷，进一步提高了食管癌靶区勾画的精度。 2005年国内袁双虎等比较食管镜、食管钡餐、CT和PET/CT检测食管癌原发灶长度的准确性，发现PET/CT所测食管原发灶长度与实际病灶长度最接近。,PET/CT在食管癌放射治疗计划中的应用,PET/CT在食管癌放射治疗计划中的应用,袁双虎,于金明,于甬华,等.18F-脱氧葡萄糖PET-CT检测食管癌病变长度的临床价值J. 中华放射肿瘤学杂志,2006,15: 389-392.,Zhong X等以目测、阈值SUV2.5及40%SUVmax三种方法在36例食管鳞癌患者的术前FDG-PET上勾画靶区，所获得的肿瘤的长度依次命名为：Length(vis)、Length(2.5) 、（Length(40)），再与术后病理标本长度（Length(gross)）比较：Length(gross) 5.48 +/- 1.98 cm.Length(vis) 5.18 +/- 1.93 cmLength(2.5) 5.49 +/- 1.79 cmLength(40) 4.34 +/- 1.54 cm，结果：Length(2.5)组与术后病理标本的长度最接近，P0.05,Zhong X, Yu J, Zhang B, et al. Using 18F-fluorodeoxyglucose positron emission tomography to estimate the length of gross tumor in patients with squamous cell carcinoma of the esophagus. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2009 Jan 1;73(1):136-141,PET/CT在食管癌放射治疗计划中的应用,示踪剂研究进展 FLT作为一种胸腺嘧啶类似物, 通过被动扩散和Na+依赖性转运体方式进入细胞内,并掺入DNA,在胸苷激酶1(TK-1)的作用下发生磷酸化,生成FLT单磷酸而滞留在肿瘤细胞内。TK-1是DNA补救合成途径中的关键酶,在静止细胞中无酶活性,但在肿瘤增殖细胞的G1后期和S期活性明显增高，其羧基端变异,不能被降解,因而导致整个细胞周期中TK-1活性持续增加。由于3端被18F替代, FLT不能参与DNA合成,因而蓄积在细胞内不被降解, 所以有利于肿瘤显像。FLT是TK-1的底物,其摄取依赖于TK-1的活性, 因此可替代性反映细胞增殖，这是FLT作为PET细胞增殖示踪剂的基础。,PET/CT在食管癌放射治疗计划中的应用,Han D等22例食管癌患者的18F-FLT PET/CT及18F-FDG PET/CT检查图像上分别在不同阈值条件下勾画肿瘤靶体积（GTV），结果发现：术后病理标本的平均长度为：4.94+2.21 cm，FLT PET/CT，SUV=1.4 长度为4.91+2.43 cm，FDG PET/CT，SUV=2.5 长度为：5.10+2.18 cm，表明SUV1.4（18F-FLT PET/CT）下勾画的肿瘤长度与病理最接近(p 0.05)，提示18F-FLT-PET因可以反映细胞分裂增殖状况，似乎可以更好的用于GTV的勾画，提高了BTV勾画的准确性,PET/CT在食管癌放射治疗计划中的应用,对放射治疗计划的影响 2007年邢军等对比了PET/CT和CT在食管癌三维适形放疗计划勾画靶区的结果，发现PET/CT勾画的大体肿瘤体积小于CT,所对应的治疗计划中，MLD、全肺V20、气管平均受量、心脏平均受量、脊髓最大受量等均以PET/CT勾画靶区的计划优于CT勾画靶区的计划。,PET/CT在食管癌放射治疗计划中的应用,Muijs CT等对21例食管癌患者分别基于CT及PET/CT勾画出CT肿瘤体积（CT-TV）及PET/CT肿瘤体积（PET/CT-TV），同时制定了3D-CRT计划，用TPS评估：靶区剂量覆盖程度、正常组织的DVH图、NTCP。结果：PET/CT导致了12例（57%）患者的CT-TV发生了至少10%体积的变化，其中9例体积减少，3例体积增加。对应的放疗计划中，心脏与肺的放射剂量分布有明显的差别（p0.05），放射性肺炎及放射性致死性心脏损伤的NTCP变化范围依次为-3%2%、-0.2%1.2%。,PET/CT在食管癌放射治疗计划中的应用,表明PET/CT导致的靶区变化所引起的治疗计划改变是有意义的，单纯CT勾画的靶区大部分情况下是增加了照射靶区，从而会导致NTCP增加，但也有少数情况因PET/CT发现了新的病灶而导致靶区增大并可能增加照射的范围，需要进一步扩大病例数并得出统计学结论。,PET/CT在食管癌放射治疗计划中的应用,对放化疗疗效及预后的评价,2007年Kim MK等回顾性分析了62例接受术前PET检查的食管癌患者，发现放化疗后共有33例患者原肿瘤区域的18F-FDG摄取与周边正常组织已无区别（complete metabolic response，CMR）。其中28例获得了病理的完全缓解（complete response，CR），CMR与术后病理CR具有较高的相关度，其一致性为71%，CMR预示有好的OS及DFS，P值分别为0.006与0.033。考虑到食管癌手术的死亡率较高及术后较多的并发症，若根据18F-FDG PET的反应程度可以评价放化疗的治疗效果及预后，也许可以使部分患者避免一些不必要的手术治疗。,Kim MK, Ryu JS, Kim SB,et al. Value of complete metabolic response by (18)F-fluorodeoxyglucose-positron emission tomography in oesophageal cancer for prediction of pathologic response and survival after preoperative chemoradiotherapy. Eur J Cancer，2007 ，43：1385-1391.,提示: PET/CT可准确的预测术前放化疗的疗效，并可以避免一些不必要的手术。,对放化疗疗效及预后的评价,2010年Monjazeb AM等回顾性分析了163例病理学确诊的食管癌I-IVA期的患者，这些患者均计划行术前的放化疗+手术，同时放化疗前后均接受了18F-FDG-PET检查，并定义放化疗后的SUV3为PET-CR，但由于一般情况较差及患者拒绝等因素，75例患者未行手术治疗。统计发现共有105例患者放化疗后SUV值下降，其中有31%的患者为PET-CR，PET-CR组与放化疗后非PET-CR组比较，患者的2年总生存率及局部无复发生存率分别为：71% vs 11%及75% vs 28%，p值小于0.01。PET-CR组与手术组比较，两者之间的总生存率及局部无复发率的差别无统计学意义，p值分别为0.15及0.92。,Monjazeb AM, Riedlinger G, Aklilu M et al. Outcomes of patients with esophageal cancer staged with 18Ffluorodeoxyglucose positron emission tomography (FDG-PET): can postchemoradiotherapy FDG-PET predict the utility of resection? J Clin Oncol，2010，28：4714-4721.,对放化疗疗效及预后的评价,PET/CT新的预测参数或指标Roedl JB等2008年统计分析了51例食管腺癌的患者（Siewert分型为I型）治疗前后的肿瘤PET代谢体积、最大及平均SUV值，同时计算了病灶总糖酵解值（total lesion glycolysis，TLG）。发现治疗前后的肿瘤代谢体积可以较好的预测肿瘤的组织学反应及生存，TLG的预测效能更优于前者，当以治疗前后的TLG减少大于78%作为预测标准时，与组织学反应金标准对比，敏感性及特异性高达91%和93%。,对放化疗疗效及预后的评价,食管癌复发诊断及疗效评估,Sun L等分析了20例经过手术及放疗后复发的食管癌患者，分析其二次治疗前的PET/CT检查数据结果表明： PET/CT诊断食管癌治疗后复发的准确性为85%，阳性预测值（PPV）为78.6%，阴性预测值（NPV）为100%，其中的三例假阳性，2例为纵膈炎性淋巴结，1例为吻合口炎症，提示全身PET/CT在术后及放疗后复发的食管癌诊断中价值高于CT。 Sun L, Su XH, Guan YS et al. Clinical usefulness of 18F-FDG PET/CT in the restaging of esophageal cancer after surgical resection and radiotherapy. World J Gastroenterol，2009，15：1836-1842.,PET/CT在食管癌的放疗应用中已经显示出其他影像学无法比拟的优势，在食管癌的分期中，不仅可以早期诊断食管癌，而且一次全身扫描可明确有无其他脏器的转移，在食管癌的TNM临床分期尤其是N