肿瘤放疗生物靶区的勾画

李红飞、李国文、阮翘

 

很多人类实体肿瘤中都观察到了乏氧的存在，例如肺癌、头颈部肿瘤、乳腺癌、宫颈癌和软组织肿瘤等。现在肿瘤乏氧已经被证实是放射抵抗和肿瘤进展的主要原因之一，它会使肿瘤局部控制率降低、远处转移率增高，进而使总生存率减小，对乏氧区需要加强治疗。如何找到乏氧区，如何进行乏氧区放疗靶区勾画是解决这一问题的关键。

郑大一附院放射治疗部李国文教授放疗团队与核医学科阮翘教授开展了利用 18F-FMISO 乏氧显像剂 PETCT 乏氧显像指导非小细胞肺癌调强放射治疗的研究，为乏氧显像指导临床放射治疗奠定了坚实的基础。下面将研究过程及初步结果简单陈述，分享给大家。

一、 方法：

• 进行 18 F-FMISOPETCT 扫描

• 将 PET 与放疗定位 CT 进行图像融合

• 乏氧靶区的识别与勾画

分别选取双侧大圆肌和竖脊肌共四个区域为参考组织，勾画 3cc 的球形区域，然后求平均值得出肌肉的 SUVmax。肿瘤肌肉摄取比值（Tumor Muscle Ratio，TMR）=肿瘤 SUVmax / 肌肉 SUVmax，采用阈值勾画法自动勾画肿瘤内 TMR≥1.3 的区域，设定为乏氧靶区，定义为生物靶区 BTV。

图中红色线头所指绿色区域为 BTV，红线所包围的区域为 GTV，蓝线所包围的区域为 CTV，还有双侧肺及脊髓和脊髓 PRV。

 

• 乏氧靶区同步加量放疗计划的设计

X射线能量为 6MV，采用瓦里安 Eclipse TPS 设计计划，保证原 PTV 60Gy 剂量不减小的前提下，乏氧靶区给予同步加量放疗。乏氧靶区给予三个不同的剂量，72Gy 、78Gy和 84Gy，包括常规放疗计划 60Gy，每个患者得到四个放疗计划。

图中该患者临床分期为 T2N2M0，肿瘤内部乏氧区域体积约为 0.85cc。图中蓝色范围是 60Gy 等剂量线范围，黄色部分为 78Gy 等剂量线范围。

 

 

二、 部分结果展示：

某患者的 plan1（60Gy）与 plan4（84Gy）剂量体积 DVH 对比图

图中橙色线是 PTV 或 PBTV，绿色代表对侧肺，褐色代表总肺，暗红色代表同侧肺；三角形线代表 plan4 各参数，方块线代表 plan1 各参数。

 

 常规放疗计划（plan1）与乏氧区同步加量计划（plan2,3,4）总肺剂量的差异

  

常规放疗计划（plan1）与乏氧区同步加量计划（plan2,3,4）其它正常组织器官剂量的差异

 同步加量放射治疗计划中乏氧靶区的剂量分别提高至 72Gy 、78Gy、 84Gy，而原来的临床靶区 PTV 满足剂量学要求，与常规放疗计划相比，其 D95 未见明显差异（p＞0.05）。正常组织器官包括心脏、脊髓、食管和肺组织等的剂量基本满足放疗计划的剂量限制，且与常规放疗计划相比，未见明显差异。

 

三、 结论

通过分析乏氧靶区加量放疗计划与常规放疗计划中靶区和正常组织器官的剂量学差异，我们得出结论，对肺癌乏氧靶区给予中等程度的放疗加量（20%—40%），在剂量学上是可行的。这为下一步 PETCT 乏氧显像应用于临床放射治疗提供了坚实的理论支持。

 

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