基于核医学显像技术在肺癌放疗中的应用分析

SPECT肺灌注显像能定位性判断肺功能情况，可根据SPECT肺灌注显像提供的肺功能信息优化放疗计划，能显著减少功能肺的体积剂量。临床试验中IMRT计划在减少功能肺受照射剂量具有优势，功能影像SPECT肺灌注显像引导的IMRT放疗技术是可行的。
前 言

肺癌占全世界癌症死因的首位，而且每年人数都在上升。70%--80%肺癌患者在确诊时已失去手术切除机会，所以放疗是重要的治疗手段。根治性放疗使早期肺癌的 5 年生存率达到 18%～36%[1,2]，晚期肺癌的 5 年生存率达到 5%～14%[3,4]。虽然三维适形放疗及调强放疗的应用明显提高了生存率，但由于受肺脏及周围器官放射性损伤的限制，放疗剂量限制在 60～66Gy，因受照射剂量不足的影响使部分患者的治疗并不理想，生存率难以进一步提高。近几年放疗计划系统发展很快，能定量计算靶区和周围正常组织的剂量体积分布，从而使正常组织受照射剂量不增加或减少的情况下提升靶区剂量成为可能。三维适行放疗（3DCRT）和调强放疗（IMRT）是一种高精度的放疗技术，它通过共面或非共面高能射线束入射形状的调整，使放疗处方剂量区的分布形状在三维方向上与病变靶区形状一致，正常组织的受照剂量显著减少，从而提高治疗比，降低正常组织并发症的发生率，使 NSCLC 局部控制率的提高成为可能。与传统解剖影像技术相比，单光子发射型计算机断层(SPECT)肺灌注显像可大致了解各肺区的血流灌注量，间接判断各肺区的功能情况。SPECT 的作用原理是用锝 99m（99mTc）标记人血清大颗粒聚合白蛋白（MAA）或人血清白蛋白微球（99mTc-HAM）经肘静脉注射,肺毛细血管的平均内径为 8μm，静注的放射性核素标记的微粒直径为 10～60μm,随血流到达肺血管床，一过性嵌顿在肺毛细血管床或肺小动脉内，其分布与局部肺血流量成正比（r=0.97），用显像仪器采集图像可反映肺动脉血流灌注状况。通过多体位肺平面显像或断层显像，可观察放射性颗粒在肺内的分布状况。当局部肺动脉血流减少或中断时，放射性颗粒在该区域的分布减少或缺失，在肺灌注显像上相应区域出现放射性分布的稀疏或缺损。尽管放疗能延长生存期，但受肺脏及食管放射损伤的限制，使放疗剂量难以提升；放射性肺炎的发生与肺脏的受照剂量及体积有相关性,当 V20＞30%或 MLD＞10%时，就会增加放射性肺炎发生的风险[5,6]。在本研究中通过肺灌注将全肺分为功能肺和非功能肺。设计放疗计划时使射线穿过低功能肺区而降低功能肺区的照射剂量，减少放射性肺炎的发生。因此，可以用 SPECT 肺灌注的信息优化放疗计划。

第一章 CT/SPECT 肺灌注显像配准方法的研究

病例与方法

1.一般临床资料：

选取在我院行放射治疗的肺癌患者 2 例。患者甲：男，55 岁，临床诊断为左肺癌，SPECT 肺灌注检查示左肺上叶局限性放射性摄取减低。患者乙：男，49岁，右肺癌,SPECT 肺灌注检查示右肺上叶局限性放射性摄取减低。
2. CT 图像与 SPECT 肺灌注图像的采集

患者体表外标记点的分布如图 1。从胸廓入口到第二前肋下缘水平为上胸部，在上胸部体表选取 a 点、b 点为标记点；第二前肋下缘水平到第四前肋下缘水平为中胸部，在中胸部体表选取 c 点、d 点、e 点、f 点为标记点；第四前肋下缘水平到肋弓水平为下胸部，在下胸部体表选取 g 点、h 点、

j 点为标记点。标记点 a、b、d、e 及 h 位于锁骨中线，c、f、g 及 j 位于腋中线。

讨 论

随着计算机技术的发展及其在医学领域的广泛应用，3D-CRT 技术近十年来已日趋成熟并逐渐普及。在放射治疗过程中患者每次治疗的体位都会有所变化[7,8]，造成靶区的漏照。与传统常规放疗相比，摆位误差对精确放疗的影响更大。大量临床研究显示，只要 3-5%的剂量变化就足以同时影响肿瘤控制和并发症发生的风险,导致放射性肺损伤的发生[9,10]。因此，研究胸部肿瘤 3D-CRT 摆位误差对于更好地发挥该技术的优势、提高放射治疗增益比具有重要意义。现代肺癌放疗的主要目标是提高肿瘤靶区剂量，同时降低对周围正常肺组织的损伤。然而在放射治疗过程中，正常肺组织不可避免地会受到部分照射，5%～20%的患者出现有症状的放射性肺炎及肺纤维化，更多患者伴有亚临床肺损伤[17,18]。部分胸部肿瘤患者放疗后 1～12 个月内可能发生不同程度的放射性肺损伤[19],并且放疗前患者的肺功能储备对放射性肺损伤的发生有一定影响[20]。临床上常用肺功能测试（Pulmonary function tests,PFS）；评估放疗后肺功能变化[21，22]，但只能反映全肺功能，而全肺功能常常是局部变化累加的结果，以此来评估放射性肺损伤不够准确。核素肺灌注扫描与其它影像学方法相比较能更好地反映肺的局部生理功能。SPECT 可大致了解各肺区的血流灌注量的多少,间接判断各肺区的功能情况。如果由于某种原因导致肺内某一血管发生狭窄,则该血管供血范围内就会出现放射性稀疏缺损区。NSCLC 患者由于病灶直接压迫或浸润邻近的肺血管可导致局部血流减少或完全阻断,在 SPECT 图像上就会出现相应区域的放射性稀疏或缺损。这种功能性的改变在 X 线平片或 CT 上常表现不出来。

结 论

SPECT肺灌注显像能定位性判断肺功能情况，可根据SPECT肺灌注显像提供的肺功能信息优化放疗计划，能显著减少功能肺的体积剂量。临床试验中IMRT计划在减少功能肺受照射剂量具有优势，功能影像SPECT肺灌注显像引导的IMRT放疗技术是可行的。