PET-CT在晚期上頜骨惡性腫瘤放射性粒子植入治療中的應用價值研究

王興 孟箭 顧倩平 張杰

PET-CT在晚期上頜骨惡性腫瘤放射性粒子植入治療中的應用價值研究

王興 孟箭 顧倩平 張杰

目的：探討正電子發射計算機斷層顯像(PET-CT)引導靶區定位技術在125I放射性粒子植入治療晚期上頜骨惡性腫瘤中的應用價值。方法：選取11例上頜骨惡性腫瘤患者進行125I放射性粒子植入植入前分別予以CT及PET-CT檢查，將掃描數據導入近距離治療計劃系統，標記腫瘤靶區，對不同靶區設計所得的靶區體積進行比較。基于PET-CT掃描數據進行放射性粒子植入治療。結果：PET-CT勾畫的生物靶區（BTV）體積和CT勾畫的大體腫瘤區（GTV）體積分別為(35.21±7.8)cm3和(42.17±9.32)cm3,BTV小于GTV, 差異有統計學意義(t=7.25,P＜0.001)。局部未見腫瘤復發，無明顯并發癥。結論：利用PET-CT定位的上頜骨惡性腫瘤靶區可提高放射性粒子植入治療的精確性，具有較好的可行性與可靠性。

上頜骨腫瘤; 正電子發射斷層顯像術; 近距離放療;125I放射性粒子植入; 治療計劃系統

上頜骨惡性腫瘤以來自唾液腺者為多，進展比較緩慢且與鼻腔、口腔及上頜竇等解剖結構毗鄰，早期臨床表現通常并不明顯，由于其結構的復雜性，臨床檢查與傳統的影像學檢查手段難以精確定位和定性診斷，提高了臨床治療的難度。125I放射性粒子植入已被國內外研究證實了對頭頸部惡性腫瘤有良好的局部控制作用[1-2]，現階段粒子植入術前設計仍基于傳統影像手段如X線計算機體層攝影術(CT)、磁共振(MRI)產生的影像數據，難以精準診斷腫瘤靶區范圍，導致粒子空間及劑量的分布不夠合理，影響治療效果[3-4]。隨著正電子發射計算機斷層顯像(PET-CT)的發展，生物靶區(biological target volume, BTV)已成為放療領域研究的熱點[5]。本研究采用治療計劃系統(treatment planning system, TPS)標記并比較PET-CT與CT的腫瘤靶區體積，并通過PET-CT引導精確植入放射性粒子，從而達到精確診斷與治療局部上頜骨惡性腫瘤的目的。

對象與方法

一、對象

回顧性分析2014年10月—2016年5月就診于徐州市中心醫院口腔頜面外科的11例上頜骨惡性腫瘤患者，男4例，女7例；年齡22～81歲，中位年齡49.3歲。其中10例接受了部分或半側上頜骨切除術，1例為原發腫瘤，拒絕接受手術及外放療。術前均取活檢，經組織病理學明確，其中腺樣囊性癌8例，鱗癌、黏液表皮樣癌及肌上皮癌各1例。納入標準為：①腫瘤原發于腭部、上頜竇或上頜骨；②伴或不伴有頸部轉移，全身檢查除外全身轉移；③Kamofsky評分70分以上，ECOG生活質量評分0～3分，預計生存時間≧6個月。入選患者術前均進行胸部增強CT檢查及18F-氟脫氧葡萄糖正電子發射計算機斷層顯像(18F-FDG-PET-CT)。術前均簽署知情同意書。患者具體臨床資料見表1。

表1 11例上頜骨惡性腫瘤患者臨床資料及18F-FDG-PET-CT顯像結果

二、治療方法

1. 18F-FDG-PET-CT檢查方法：PET-CT儀由美國GE公司生產(discovery DST16型)；顯像劑18F-FDG由美國GE公司生產，放化純＞95%。受檢者空腹6 h以上，查空腹血糖均在正常范圍。按體質量靜脈注射18F-FDG 4.44～5.55 MBq/kg。靜息后進行二維掃描，掃描范圍為顱頂至股骨中段，掃描參數為：CT掃描電壓120 kV，電流160 mA，螺距為1.375，層厚3.75 mm；在同一范圍完成采集PET圖像，體部采集時間為2～3 min/床位。采用迭代法(OSEM)重建圖像，形成冠狀、橫斷、矢狀面圖像及三維投影圖像。

2. PET-CT圖像分析：對上頜骨腫瘤的判斷采用目測法結合半定量分析方法。目測法是由口腔科及核醫學科醫師共同閱片并診斷；半定量分析法是在病變18F-FDG攝取最高的區域設置感興趣區，計算腫瘤的標準化攝取值(standardized uptake value, SUVmax)，病灶SUVmax ＞ 2.5作為惡性診斷標準[6]。確定上頜骨腫瘤葡萄糖代謝狀態的BTV。

3. 顏面部增強CT掃描：患者仰臥位，用激光定位標志在面膜上靠近靶區中心位置進行標記，在荷蘭飛利浦Brilliance大孔徑CT模擬機下行1 mm層厚增強CT掃描。增強CT造影早期階段顯示的高CT值區域表示為大體腫瘤區（gross tumor volume，GTV）。

4.125I放射性粒子植入術前設計：將CT及PETCT掃描圖像傳入北京天航科霖科技發展有限公司生產的TPS，將兩者圖像進行融合，顯示的藍色熒光區域為SUVmax升高部分。在影像科醫師指導下計算靶區所需放射劑量、布源數目及三維空間排列位置，使靶區完全處于100%等劑量曲線內，無劑量冷區存在。D90＞匹配周緣劑量（matched peripheral dose, MPD）；計劃適形度≥0.9；危險器官平均照射劑量＜ 30 Gy，獲得體積劑量直方圖。

5. 手術實施：依照基于PET-CT掃描數據制定的治療計劃，對患者進行體表定位，植入活度為0.6 mCi的125I放射性粒子，粒子源為寧波君安藥業責任有限公司提供的6711型125I放射性粒子。針道及粒子間距均為1.0 cm，植入時避開危及器官。當腫瘤突破骨壁侵犯鼻咽部、眶底及牙齦等軟組織時，不僅需要按照術前設計確定插植范圍，還需結合臨床表現、內窺鏡和術中所見，由術者確定軟組織的安全邊界，防止粒子脫出。

6. 隨訪：術后對患者進行隨訪，評估腫瘤的預后及復發情況，定期復查顏面部CT及胸部CT。

三、統計學分析

使用SPPS 16.0統計學軟件，對勾畫的患者靶區體積用均數±標準差的形式表述，比較采用t檢驗。以P＜0.05為差異有統計學意義。

結 果

一、腫瘤靶區體積比較

11例腫瘤患者的BTV和GTV體積分別為(35.21±7.8) cm3和(42.17±9.32) cm3，基于PET-CT數據勾畫的BTV體積明顯小于GTV體積，差異有統計學意義(t=7.25,P＜0.01)，見圖1。

圖1 PET-CT圖像勾畫靶區

二、近期療效及并發癥觀察

11例患者均進行術后隨訪，隨訪時間2～19個月，中位隨訪時間10.5個月。局部均未見腫瘤復發，1例原發于左側上頜竇的肌上皮癌患者術后出現左眼視物不清，1周后自愈；全部患者隨訪期間均未發現遠端轉移，見圖2。

圖2 1例上頜骨ACC放射性粒子植入術后3個月，PET-CT顯示腫瘤消失

討 論

上頜骨惡性腫瘤以手術擴大切除為主，但腫瘤往往位置深在，早期不易發現，大部分患者發現時已為晚期，根據Looser等[7]報道頭頸部惡性腫瘤切緣陽性者復發率高達71%。手術切除風險大、術后切緣陽性率高、面型改變明顯，都成為診斷及治療上頜骨惡性腫瘤所面臨的難題。近年來，國外在頭頸腫瘤術后使用放射性粒子植入預防腫瘤復發，我國頭頸頜面外科專家也在這方面做了很多值得稱道的工作，達到并超過了國際水平[8-10]。Meng等[2]應用125I放射性粒子植入聯合贗復體式布源器對10例術后切緣陽性的腭部腺源性惡性腫瘤進行了補充治療，隨訪3～16個月，未見腫瘤復發及轉移，證實了125I放射性粒子植入治療能夠有效提高惡性腫瘤的局部控制率。

隨著醫學科技的發展，廣大醫療工作者已認識到精確的治療需要建立在對疾病精準判斷的基礎上，先進的診斷技術可以提供更多的信息和參考，其對疾病的性質、分期及腫瘤靶區的判斷有重要價值。目前，放射性粒子植入術前劑量學設計多是基于CT或MRI掃描提供的數據，而頜骨惡性腫瘤與復發性腫瘤利用傳統影像學手段往往難以準確判斷其位置、大小與邊界情況，影響了125I放射性粒子植入的臨床療效[11]。PET-CT融合了功能影像和解剖影像的優勢，是當代核醫學影像領域的前沿技術之一，不僅能夠準確標記惡性腫瘤位置及邊界，為其診斷、分期和預后提供圖文信息，更重要的是能反映腫瘤的代謝、增殖和氧合等生物學信息，能鑒別解剖影像的GTV和功能影像的BTV，使放射治療實現物理劑量的適形到生物劑量的適形，從而提高放療效果[12]。馬一棟等[5]比較了不同示蹤劑PET-CT顯像所獲取的生物學信息，認為可根據腫瘤細胞的攝取情況將腫瘤組織劃分為若干個子區域，從而進行生物調強放療。

125I放射性粒子植入是一種高度適形的組織間近距離放療手段[13]，同外放療一樣，放射治療的成功與失敗很大程度上決定于靶區準確診斷及定位，在治療前應制定詳細的治療計劃。自上世紀90年代中期，隨著數字化影像學技術及三維定位技術的發展，腫瘤及其鄰近器官的勾畫成為現實，通過TPS進行術前治療計劃設計、術后劑量學驗證現已成為放射性粒子植入治療的評價標準[14]。本研究中，11例患者接受植入的放射劑量均依據PET-CT掃描數據勾畫的BTV設計所得，取得了良好的手術效果及近期療效，相較于TPS依據增強CT數據設計的治療方案，腫瘤靶區體積明顯降低，差異有統計學意義。霍小東等[15]比較26例非小細胞肺癌伴肺不張患者的PET與CT勾畫的腫瘤體積，發現前者較后者縮小12.17%，并在PET-CT引導下進行放射性粒子植入，植入粒子數減少11.28%(P＜0.01)。說明PET-CT能夠更為精準的指導放射性粒子植入術前設計，避免個體接受的處方劑量過大造成不必要的放射損傷及不良反應。

隨著人們生活水平的日益提高，對涉及面中部的上頜骨惡性腫瘤的診療需求也在不斷增加，放射性粒子植入治療為提高腫瘤局部控制率，減少手術損傷及組織缺損提供了可能，而生物近距離放療的實現要建立在精確的靶區標記技術基礎上，與傳統的以二維影像學檢查和術者經驗為主導的治療模式相比，術前PET-CT確定的生物靶區使上頜骨惡性腫瘤獲得了更具有特異性的診斷，并且優化了術前劑量學的設計，從而提高了治療的可靠性，提高了治療效果。課題組將擴大樣本量，進一步開展前瞻性隨機分組對照試驗，觀察其遠期療效及生存狀況。

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2 Meng J, Meng QF, Gu QP, et al. Radioactive seed implantation combined with prosthesis denture in treatment of oral and maxillofacial malignancy[J]. Cell Biochem Biophys, 2013,67(3):1529-1532. doi: 10.1007/s12013-013-9656-y.

3 李銳, 付坤, 高寧, 等. MRI導航下125I治療頜面部腺源性惡性腫瘤效果初探[J]. 中華口腔醫學雜志, 2016,51(6): 346-349. doi:10.3760/ cma.j.issn.1002-0098.2016.06.006.

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7 Looser KG, Shah JP, Strong EW. The significance of “positive”margins surgically resected epidermoid carcinomas[J]. Head Neck Surg, 1978,1(2):107-111.

8 Khalilur R, Hayashi K, Shibuya H. Brachytherapy for tongue cancer in the very elderly is an alternative to external beamradiation[J]. Br J Radiol, 2011, 84(1004): 747-749. doi: 10.1259/bjr/23130739.

9 王俊杰, 修典榮, 冉維強. 放射性粒子組織間近距離治療腫瘤[M]. 2版. 北京大學醫學出版社, 2004: 26-61.

10 Jiang P, Jiang Y, Wang JJ, et al. Percutaneous ultrasonography-guided permanent iodine-125 implantation as salvage therapy for recurrent head and neck carcinomas[J]. Cancer Biother Radiopharm，2011，26（6）:753-757. doi: 10.1089/cbr.2010.0844.

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12 王璟媛, 張春明, 高偉, 等. PET-CT和SPECT-CT聯合在評估頸部淋巴結轉移陰性喉鱗癌患者前哨淋巴結微轉移中的臨床價值[J].中華臨床醫師雜志: 電子版, 2014,8(12):2204-2209. doi：10.3877/cma. j.issn.1674-0785.2014.12.005.

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Preliminary investigation of PET-CT applied in malignant maxillary cancer patients undergoing radioactive seeds implantation

Wang Xing, Meng Jian, Gu Qianping, Zhang Jie.
Department of Stomatology, Xuzhou Central Hospital , Xuzhou 221009, China

Meng Jian, Email: mrocketj@126.com

Objective：To investigate the value of PET-CT guided target localization technique in radioactive iodine 125 seeds implantation for treating malignant maxillary cancer.Methods:Eleven patients diagnosed with maxillary malignant tumors underwent PET-CT scans and CT scans. The three-dimensional tumor imaging generated data was converted into DICOM format by the treatment planning system. Virtual implantation was also manipulated according to the three-dimensional position of the tumor. Gross tumor volume and matched peripheral dose were compared in different imaging methods.Results:The volumes of BTV and GTV by PET-CT were (35.21±7.8) cm3and (42.17±9.32) cm3, respectively. Compared to CT imaging, the volumes and dose were significantly smaller (t=7.25,P＜0.05). No tumors recurred and there were no severe complications. Conclusions: PET-CT is a feasible and reliable method for the diagnosis and treatment of maxillary malignant tumor, and it can signif cantly improve the accuracy of iodine 125 seeds implantation．

Maxillary neoplasms; Positron-emission tomography; Brachytherapy; Iodine 125 seeds implantation; Treatment plan system

2016-07-10)

（本文編輯：王劍鋒）

10.3877/cma.j.issn.2095-5782.2016.03.004

江蘇省“六大人才高峰”D類項目（2012-WS-099）；徐州市醫學創新（技術攻關）領軍人才項目（XWCX201604）

221009 徐州, 徐州市中心醫院口腔科

孟箭, Email: mrocketj@126.com

王興，孟箭，顧倩平，等. PET-CT在晚期上頜骨惡性腫瘤放射性粒子植入治療中的應用價值研究[J/CD].中華介入放射學電子雜志，2016，4（3）：142-145.