SPECT/CT對胰腺癌125I植入術后劑量驗證

吳維霞, 邢明泉，周志剛, 郭言言，邱曉輝，李祥周

(1.亳州市人民醫院 a.影像中心; b血液內科，安徽 亳州 236800; 2.鄭州大學第一附屬醫院 放射科，河南 鄭州 4500000)

胰腺癌發病隱匿，80%～85%胰腺癌患者發現時已失去了手術治療的最佳時機[1]。對不可切除胰腺癌患者行125I粒子植入療效突出且并發癥少[2]，可治療各期胰腺癌[3]，其具有腫瘤治療靶區可控性強、對周圍組織損傷小等多個優點[4]，其療效極大程度上取決于腫瘤周圍劑量，但至今沒有公認的最佳推薦治療劑量[5]。當前粒子植入術后的劑量學驗證仍以TPS術后驗證為主要手段[6]，誤差較大。SPECT/CT顯像體現核醫學及CT雙重優勢，125I粒子植入術后行SPECT/CT融合顯像，既能顯示腫塊內粒子的空間分布，又能反映腫塊內的放射性分布，我科行125I粒子植入治療胰腺癌患者18例，收到良好的效果，125I粒子植入評價粒子植入后的劑量驗證具有重要意義，本研究旨在探討SPECT/CT 融合顯像用于125I粒子植入術后劑量驗證的可行性，以期尋找放射性粒子植入術后劑量驗證的新的可靠方法。

1 資料與方法

1.1病例選擇 2016年9月至2017年12月期間于鄭州大學第一附屬醫院接受125I粒子植入治療患者18例，術后24小時內行SPECT/CT顯像，其中男性11例，女性7例，年齡42～75歲，中位年齡57歲，平均年齡為(57.4±8.4)歲，經病理證實為腺癌17例，黏液癌1例，其中位于胰頭10例，位于胰體尾8例，腫塊最大徑約為24.7～71.3 mm，平均最大徑為(44.3±13.1) mm，植入粒子19～87粒。按國際抗癌聯盟(UICC)(第8版)中胰腺癌TNM分期系統，其中ⅡB期3例，Ⅲ期12例，Ⅳ期3例。入組標準：(1)經病理學診斷為胰腺癌，且不適宜手術治療或者患者自身不愿意進行手術治療者。(2)直徑<75 mm的實體腫瘤，并且可測量或者可評價。(3)預計生存時間需>3個月。(4)體能評分(Karnofsky 評分)≥70分。(5)無嚴重心肺、肝腎功能障礙，且近期無急性感染。(6)白細胞計數≥3×109/L，中性粒細胞絕對數≥1.5×106/L，血紅蛋白濃度≥90 g/L，血小板計數≥10×109/L。(7)腫瘤沒有侵犯周圍重要大血管。排除標準：(1)存在大量腹水或者伴有遠處廣泛轉移或者存在嚴重感染者。(2)伴有嚴重的心血管或精神疾病、患有其他不適宜手術的疾病或者全身情況處于衰竭狀態。(3)Karnofsky評分小于70 分。(4)預計生存期不超過3個月。(5)嚴重的凝血功能異常或者白細胞計數<3×109/L、血小板小于<7×109/L。(6)排除失訪患者。

1.2主要材料與儀器125I放射性粒子是由上海欣科醫藥有限公司提供，SPECT/CT顯像儀器為Symbia T16，采用低能高分辨準直器，設能峰為35 keV, 窗寬為20%。TPS是由北京科霖眾醫學技術研究所研發。放射性粒子植入槍是由上海欣科醫藥有限公司所提供。一次性18G粒子植入針是由日本八光株式會社所生產。放射防護用物。

1.3方法

1.3.1125I粒子植入術 (1)術前計劃：將CT圖像傳輸至TPS，常規逐層勾畫出腫瘤靶區體積(gross tumor volume, GTV)以及鄰近可能危及的器官，重建出腫瘤三維立體圖像，設定胰腺腫瘤處方劑量以及粒子的活度，調整植入針和粒子的位置，確定進針路線，計算出患者所需穿刺針、粒子的數目，以及靶區劑量分布，模擬計算出劑量體積直方圖(dose volume histogram，DVH)。腫瘤靶區處方劑量設為120 Gy。植入前對所要植入的10%放射性粒子進行隨機測定，每個粒子的放射性活度所允許的偏差控制在±5%范圍內。(2)術中過程：患者局部麻醉在CT引導下全程監控下進行操作，取仰臥位，在腹正中線處貼標記針，行CT平掃，進一步確定病變的確切位置、進針角度、進針點以及進針深度。取穿刺針沿著定位點按計劃角度盡量將針進到計劃深度，再CT平掃，確定進針深度及進針角度，若未達預期計劃，再緩慢進針到計劃深度，再次CT平掃，按此步驟至確定進針到理想位置，按TPS在腫瘤內每間隔10 mm植入1粒125I粒子，接著按前面步驟再次調整層面及進針方向，依次在不同層面、后退式植入125I粒子。確定粒子分布滿意之后，退出粒子穿刺針，在穿刺處按壓約5 min，記錄植入125I粒子的總數，再次行CT平掃，確定有無粒子移位、出血等并發癥。術后行劑量學驗證、質量評估(包括粒子分布、劑量重建)。將術后CT圖像(可來自術后SPECT/CT檢查)傳輸至TPS行劑量驗證：125I粒子植入后胰腺腫塊層面的CT圖像錄入TPS，逐層勾畫出腫塊輪廓并計算出DVH圖。如術后驗證結果與植入前計劃不相符，發現有劑量稀疏區，即“冷區”，可行補種治療。

1.3.2顯像方法 患者行125I放射性粒子植入術后24小時內行SPECT/CT顯像。SPECT顯像采集條件為雙探頭平行采集，矩陣128×128，雙探頭各自旋轉180°，20s/幀，1幀/6°，共采集64幀，按標準程序處理得到SPECT圖像。采集完成后，再按照SPECT掃描視野行CT掃描，使兩者視野相一致。CT圖像采集條件為120kV，矩陣512×512，層厚2 mm，螺距為1。圖像重建采用flash 3D迭代技術，使用衰減校正。通過計算機處理得到SPECT、CT圖像并進行圖像融合。

1.3.3圖像分析及數據測量 在SPECT/CT融合圖像上可以清楚地看到不同顏色細線樣的光環，由兩位核醫學科主治以上醫生分別對影像進行分析和診斷，觀察記錄腫瘤靶區放射性分布情況、是否有粒子移位等信息，若意見不一致，商討確定。在放大的融合圖像中逐層沿黃、綠、藍、紫四種不同顏色光環勾畫，標記為區域A、B、C、D，將鼠標放在不同區域即可顯示該層面該區域放射性濃聚區γ總計數值(Counts)、體積(cm3)及層厚，算出區域A、B、C、D內總計數值及總體積，再計算出區域A、B、C、D單位體積內放射性計數(Counts/cm3)。重復勾畫、計算取均值。將SPECT/CT檢查的CT圖像導入TPS，勾畫靶區，調至骨窗，拾取粒子，進行術后劑量驗證，得到等劑量曲線分布圖，觀察腫瘤周邊的放射性濃聚程度與等劑量曲線分布的情況，評估并記錄腫瘤靶區的覆蓋率，覆蓋率為代表處方劑量的放射性濃聚區所覆蓋體積與腫瘤靶區總體積的百分比，相當于V100，即100%處方劑量覆蓋體積占靶體積的百分比。在TPS上調整所勾畫的靶區，將每一層面逐層與區域A、B、C、D對應，進行劑量計算，從DVH圖中可知所勾畫靶區的平均劑量。重復操作，計算出區域A、B、C、D分別對應區域的平均劑量。重復計算取均值。將放射性濃聚區的單位體積放射性計數值與該區劑量相關聯，見圖1～5。

圖1 SPECT/CT融合圖像

圖2 SPECT圖像 圖3 SPECT圖像中勾畫放射性活度區

圖4 同一層面腫瘤周邊的放射性濃聚程度與等劑量曲線分布情況 a.等劑量曲線分布圖；b.SPECT/CT融合圖像

1.3.4腫瘤近期治療效果評價指標 主要依據術前、術后2個月復查的CT圖像，術后2個月CT圖像可以為術后SPECT/CT檢查所得CT圖像，按照實體腫瘤的療效評價標準1.1版(Response Evaluation Criteriain Solid Tumors Version1.1, RECIST 1.1)評價療效：①完全緩解(complete response，CR)：所有目標病灶消失；②部分緩解(partial response，PR)：基線病灶長徑總和縮小≥30%；③疾病穩定(stable disease，SD)：腫瘤病灶縮小未達PR 或增加未達PD；④疾病進展(progressive disease，PD)：腫瘤病灶長徑總和增加≥20%或者出現新的病灶。治療有效為完全緩解(CR)+部分緩解(PR)，有效率定義為(CR+PR)/(CR+PR+PD+SD)，腫瘤疾病控制率定義為(CR+PR+SD)/(CR+PR+PD+SD)。

1.3.5統計學方法 應用SPSS 17.0統計學軟件分析，計量資料采用中位數(四分位間距)[M(Q)]表示。兩連續隨機變量且服從正態分布的相關分析采用Pearson相關分析法，不滿足條件或分類變量之間的關聯分析采用Spearman秩相關分析法，檢驗水準α=0.05，P<0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1近期療效評價 術后2個月復查CT，依據CT圖像及軟件系統，測量腫瘤最大徑，觀察對比術前腫瘤最大徑的大小，評價腫瘤近期治療效果CR 1例，PR 10例，SD 5例，PD 2例，治療有效率為61.1%。將覆蓋率與近期療效進行關聯分析，得Spearman秩關聯系數rs=0.587，P=0.010。

2.2單位體積內放射性濃聚處γ計數值與所接受劑量的關系125I粒子植入術后24 h行SPECT/CT顯像，并進行圖像融合。在融合圖像上在放大的融合圖像中逐層勾畫出區域A、B、C、D，計算出區域A、B、C、D所代表的放射性濃聚區的單位體積內γ計數(Counts/cm3)，再在TPS上計算相應劑量，單位體積內γ計數值與所接受劑量呈正相關(r=0.422，P<0.01)，見表1。

表1 放射性濃聚區的單位體積內γ計數與所接受劑量關系[M(Q)]

2.3隨訪 有7例患者在隨訪第2個月時行局部SPECT/CT斷層融合顯像，2例發現腫瘤靶區局部放射性分布相對較稀疏，逐行冷區125I粒子補種術。1例新發現游離粒子。

3 討 論

胰腺癌是一種常見的消化系統惡性腫瘤[7]，125I粒子植入治療胰腺癌是最常用的微創治療方式之一，療效突出[8]，本研究18例患者總有效率為61.1%，腫瘤疾病控制率為88.9%，療效顯著[9]。而125I粒子植入治療胰腺癌的療效很大程度上取決于腫瘤靶區劑量分布情況，但125I粒子植入治療胰腺癌的最佳治療劑量目前國內外尚未達到臨床共識[10]，國內推薦的125I粒子植入治療胰腺癌的匹配周緣劑量(matched peripheral dose, MPD)為110～160 Gy，適合胰腺癌患者的最佳治療劑量尚需進一步研究。目前術后劑量學驗證仍以術后TPS驗證為標準，但其是根據粒子數目、位置及活度計算出來的，難以保證計算出來的就是實際劑量[11]。粒子植入后可能會游走，也可能會因為CT金屬偽影[12]等原因導致粒子數目、位置識別困難，造成術后驗證不準確，影響對預后的評估[13]，所以極需一種有效可行的方法來探測粒子植入后體內實際的劑量分布。125I放射性粒子可以作為核醫學顯影的放射源，進行SPECT/CT融合顯像，不僅可以顯示出體內的劑量分布情況，觀察腫瘤靶區是否被一定放射性濃聚區所完全覆蓋，使術后劑量分布在一定程度可視化，并且術后一段時間也可再次檢查，觀察粒子周圍放射性分布情況；另外，SPECT/CT融合圖像示放射性分布不受粒子偽影影響，還可以及時發現“冷區”及粒子移位。SPECT/CT顯像可以直接探測出放射性粒子所釋放出來的γ射線，125I粒子植入術后行SPECT/CT檢查可以清楚顯示體內的放射性濃聚區，而放射性濃聚程度可以用放射性計數量化，可在一定程度上將其可視化[14]。SPECT/CT用于放射性粒子植入術后的劑量驗證[15]，有以下優勢：①無需了解粒子當前的活度及數目。放射性粒子釋放的射線與粒子實際活度及數目直接相關，粒子的數目越多、活度越大，其所釋放出來的射線就越多，測得放射性濃聚區的放射性計數值也就越大[16]。②無需知道粒子的精確位置，SPECT/CT直接探測體內粒子釋放出來的射線，與粒子精確位置關系不大，即使不知道粒子的位置，也可以探測到粒子發出的射線[17]。③SPECT/CT顯像可使得劑量可視化，簡單、直觀、易行。④由于不需要考慮放射性粒子的數目、位置等，可反映分期多次行放射性粒子植入術后患者的實際劑量。

本研究通過對18例胰腺癌患者125I植入術后行SPECT/CT顯像，發現其可使125I放射性粒子植入術后粒子周圍劑量在一定程度上達到可視化，靶區單位體積內放射性計數值與接受劑量為正相關關系，SPECT/CT顯像有望成為粒子植入后劑量驗證的有效方法，但是本研究由于病例數相對較少，未能揭示SPECT/CT探測到的放射性計數與所植入的腫瘤內粒子放射性活度的確切關系，尚需擴大樣本量進一步研究探索。