病理体积确定NSCLCF-FDG PET/CT影像靶区勾画最佳SUV界值的研究

• 作 者: 李新科
• 机 构: 山东省医学科学院
• 出 处: 山东省医学科学院
• 发表日期: 2008年3期
• 关键词: 病理体积

研究目的：
放射治疗是中晚期非小细胞肺癌(Non-smallcelllungcancer，NSCLC)的主要局部治疗手段。治疗失败的主要原因为局部未控、复发和远处转移，远处转移也与局部区域治疗失败有关。要提高该部分患者的肿瘤控制率、降低局部区域复发关键就是要准确地确定放射治疗的靶区并在此基础上提高肿瘤照射剂量和(或)减少周围正常组织的受照剂量。靶区的确定是放射治疗中最重要和最关键的一步，对精确放疗更是如此。以三维适形放疗(3-dimensionalconformalradiotherapy，3D-CRT)技术为代表的肿瘤精确放疗是放射治疗史上的一次技术革命，它能够使照射野的形状在三维方向上跟肿瘤靶区的形状高度一致，提高肿瘤组织的受照剂量和尽可能地周围正常组织器官的受量。目前3D-CRT技术主要是用CT模拟技术进行放疗计划设计的，18F-FDGPET/CT是一种功能解剖影像融合显像技术，能够较单纯CT解剖影像更为准确地显示具有代谢活性的肿瘤组织。已有大量研究证实PET/CT影像能够更准确地指导放疗靶区勾画，优化放疗计划。但是，由于功能影像相对较低的空间分辨率以及部分容积效应的影响，在PET图像上勾画肿瘤靶区有一定困难，PET/CT融合图像虽然在一定程度上进一步提高了靶区勾画的准确性，但往往也难以准确地确定肿瘤边界。目前在18F-FDGPET/CT影像上国内外尚无可靠的肿瘤组织边界确定标准，本研究以病理体积为金标准在18F-FDGPET/CT影像上确定NSCLC放射治疗勾画靶区的最佳标准化摄取值(Standardizeduptakevalue，SUV)界值，并且初步探讨在CT影像上勾画的大体肿瘤靶区(Grosstargetvolume，GTV)能否代表NSCLC的实际肿瘤体积。
材料与方法：
15例NSCLC初治患者于手术前5天内行常规18F-FDGPET/CT检查，然后行肺叶切除术+纵隔淋巴结清扫术，术后取得完整的NSCLC肿瘤病理标本。将标本按照在体三维方向定位，然后沿在体横断面方向从中间切开，福尔马林溶液固定，根据固定前后剖面照片计算标本收缩比。再将标本连续平行片状切开，制作NSCLC肿瘤标本病理大组织切片(Whole-mountserialsections，WMSS)，常规HE染色，由病理科医师在显微镜下勾画病理大体肿瘤靶区(Pathologicgrosstargetvolume，GTVpath)的边界，由软件根据所勾画边界计算每一层标本的面积，并根据各层标本的层厚采用求和公式(Vpath=∑面积×层厚)计算肿瘤固定后的病理大体肿瘤体积(VolumeofGTVpath，Vpath)，最后根据测量的体积收缩比计算肿瘤的实际Vpath。同时在18F-FDGPET/CT影像上以一系列不同SUV界值(包括确定SUV阈值和SUV百分阈值)扣除图像本底勾画大体肿瘤靶区(GTVPET)并计算相对应PET影像大体肿瘤体积(VolumeofGTVPET，VPET)。以Vpath为参照标准，确定最佳SUV界值。
结果：
15例NSCLC患者的原发病灶均见放射性异常浓集(SUV＞2.5)，显像清晰。各标本的体积收缩比为82％±10％(62％～100％)，原发肿瘤最高SUV(MaximalSUV，SUVmax)为10.1±3.6(4.2～18.7)，最佳SUV百分阈值和最佳SUV确定阈值分别为31％±11％和3.0±1.6，最佳SUV百分阈值与Vpath和CT影像横断面肿瘤最大径呈负相关(P=0.048和0.012)，而最佳SUV确定阈值与两者无相关性(P=0.649和0.884)。在CT肺窗上与纵隔窗上勾画的GTV体积均与Vpath有显著性差异(P=0.001和0.003)。Spearman秩相关分析显示，Vpath与各影像学靶区体积的相关系数在0.827～0.960之间，P值均小于0.001；采用配对样本比较的Wilcoxon符号秩检验分析显示，GTV2.5、GTV3.0、GTV25％和GTV30％的体积与Vpath之间差异无统计学意义，P值分别为0.427、0.281、0.124和0.910。
结论：
本研究初步探讨了以NSCLC大体病理体积为金标准在18F-FDGPET/CT影像上确定放射治疗靶区勾画最佳SUV界值的可行性。以NSCLC大体病理体积为参照标准的最佳SUV百分阈值和最佳SUV确定阈值分别为31％±11％和3.0±1.6，在CT影像肺窗和纵隔窗上勾画的GTV体积均与其相应病理体积之间有显著性差异。本研究还需要进一步改进研究方法，并且纳入更多病例以得出更有说服力的结论。