劉靖 范麗 劉士遠(yuǎn) 蔣濤 錢懿
第二軍醫(yī)大學(xué)附屬長征醫(yī)院影像醫(yī)學(xué)與核醫(yī)學(xué)科,上海 200003
核醫(yī)學(xué)作為一種功能影像方法,在肺部疾病的診斷中發(fā)揮著重要作用。可在肺部成像的儀器目前有單光子發(fā)射計算機(jī)斷層掃描(single-photon emission computed tomography,SPECT)及PET(包括SPECT/CT及PET/CT),SPECT通過靜脈注射及吸入放射性物質(zhì)分別進(jìn)行通氣和灌注顯像,PET則通過靜脈注射發(fā)射正電子的放射性藥物進(jìn)行肺部顯像。本文綜述了這兩種儀器在肺部顯像方面的最新進(jìn)展,尋找國內(nèi)差距,為今后的研究指明方向。
肺栓塞(pulmonary embolism,PE)的診斷越來越受到臨床重視,快速、準(zhǔn)確、簡便的影像診斷是提高肺栓塞療效的關(guān)鍵[1]。肺核素肺通氣/灌注顯像(ventilation/perfusion imaging,V/Q)是無創(chuàng)診斷肺栓塞的首選方法,該技術(shù)較為成熟,應(yīng)用于臨床已有約40年歷史,得到臨床醫(yī)師的廣泛認(rèn)可。但通氣顯像存在顯像條件要求高、呼氣污染、隔日顯像不能同步反映灌注/通氣情況等缺點,同時核醫(yī)學(xué)圖像較為模糊給肺栓塞的精確定位帶來了一定困難。近年來國內(nèi)有學(xué)者嘗試采用99mTc-大顆粒聚合白蛋白(99mTc-macroaggregates of albumin,99mTc-MAA)肺灌注 SPECT/CT 機(jī)融合顯像診斷肺栓塞[2]?;颊哐雠P位,肘靜脈“彈丸”注射99mTc-MAA后5 min行胸肺部八方位平面顯像,不改變體位繼續(xù)進(jìn)行肺灌注SPECT/CT聯(lián)合顯像。部分學(xué)者以CT掃描代替X線胸片及肺通氣顯像,應(yīng)用SPECT/CT融合圖像診斷肺栓塞,顯像診斷結(jié)果與臨床最終診斷結(jié)果對比具有較高的準(zhǔn)確率。該方法診斷肺栓塞有以下幾方面優(yōu)勢:①操作方便:所有患者不用改變體位,病情較重者持續(xù)吸氧可順利完成,均能獲得滿意圖像。避免了通氣顯像過程繁瑣,以及由于通氣顆?;蛉藶樵蛞饒D像質(zhì)量不好的問題,且同機(jī)CT在反映肺通氣情況方面好于X線胸片。②能同步反映病變部位灌注/通氣匹配情況:診斷肺栓塞的關(guān)鍵是灌注與通氣不匹配,越早顯像,該特點越典型。若間隔時間延長,病變部位出現(xiàn)滲出、氣管痙攣等并發(fā)癥,可能會導(dǎo)致通氣不良,難以鑒別是否匹配,從而誤診。SPECT/CT聯(lián)合采集中,核素顯像與CT掃描接連進(jìn)行,近乎同一時刻(40 min內(nèi))成像,避免了時間差造成的假象。③圖像融合提高診斷準(zhǔn)確率:臨床疑似肺栓塞患者常有肺動脈高壓表現(xiàn),常有心臟增大、肝臟上移表現(xiàn),僅依據(jù)八方位平面顯像常誤判。通過融合可有效判定灌注缺損部位是否在肺野內(nèi),能有效避免因心臟增大、肝臟上移造成灌注缺損的假陽性。④對慢性多發(fā)性肺栓塞的檢出率高。長期水腫和滲出導(dǎo)致栓塞肺段通氣不良,大顆粒99mTc-MAA沉積在主氣道,使遠(yuǎn)端肺段放射性減低,從而造成灌注/通氣匹配的假象,易導(dǎo)致漏診。通過融合顯像可發(fā)現(xiàn)面積大于CT陰影的灌注缺損、減低區(qū)。另外,在應(yīng)用SPECT/CT肺灌注顯像時,針對核醫(yī)學(xué)圖像模糊的缺陷,于亞彬等應(yīng)用SPECT/CT圖像融合軟件按CT解剖命名標(biāo)準(zhǔn)對肺灌注橫斷面、矢狀面及冠狀面圖像上肺段進(jìn)行劃分,在核醫(yī)學(xué)圖像上得到了精確的解剖定位[3]。
SPECT/CT同機(jī)融合圖像技術(shù)是目前在傳統(tǒng)SPECT肺灌注/通氣顯像基礎(chǔ)上的進(jìn)步和革新,用CT斷層圖像取代通氣平面顯像,肺血流灌注的SPECT顯像取代灌注平面顯像,并進(jìn)行同層面的圖像融合;可充分發(fā)揮 SPECT肺血流灌注顯像靈敏度高和CT診斷肺部病變特異性強(qiáng)的優(yōu)點,可明確造成肺血流灌注缺失的原因及缺失的程度,從而彌補(bǔ)了通氣/灌注顯像不能明確肺血流灌注不良原因的不足,大大提高了肺灌注顯像的特異性。由于SPECT/CT融合圖像是兩個斷層像的融合,較通氣/灌注平面顯像有更高的靈敏度,能檢出通氣/灌注平面顯像不易檢出的肺深部亞肺段肺血流缺損區(qū)。另外,SPECT/CT融合圖像比通氣/灌注顯像有更高的放射防護(hù)效益,可避免患者和工作人員因通氣顯像而受大劑量照射,也可減少空氣放射性污染,還可檢測出CT血管成像(computed tomography angiography,CTA)不易檢出的外周肺段、亞肺段較小肺動脈栓塞,并能明確CT發(fā)現(xiàn)的肺部病變對肺血流影響的程度。
大多數(shù)肺癌在常用的肺灌注顯像上可有相應(yīng)的異常圖像,但并非特異性診斷。由于局部肺組織破壞,顯像圖可呈現(xiàn)明顯的放射性缺損區(qū)。肺氣溶膠吸入顯像用于診斷氣道阻塞,阻塞部位的遠(yuǎn)端呈放射性缺損,但極少單獨用于診斷肺腫瘤。
近年來,SPECT肺灌注顯像在肺癌中的應(yīng)用主要著重于肺癌患者的肺功能評估、依據(jù)肺功能指導(dǎo)肺癌放療計劃制訂及監(jiān)測放療前后肺功能變化。
Ⅰ、Ⅱ期非小細(xì)胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)患者以手術(shù)為主;Ⅲ期患者約20%需手術(shù),80%需放化療;Ⅳ期患者65%需放療。不論是手術(shù)還是放療,均需在治療前對患者肺功能進(jìn)行評估。臨床常用評價肺功能的指標(biāo)為肺功能測試(pulmonary function test,PFT),但PFT僅能顯示全肺廣泛病變時的病理生理改變,不能顯示局限性病灶引起的區(qū)域肺功能降低,無法準(zhǔn)確評價治療前后肺功能的變化。而SPECT能較好地反映局部肺血流灌注情況。早在2000年,Seppenwoolde等[4]就提出了應(yīng)用SPECT肺灌注圖像定量分析局部肺功能的方法。在此基礎(chǔ)上,隨著SPECT/CT的應(yīng)用,近年來Suga等[5]應(yīng)用呼吸門控99mTc-MAA SPECT/CT評估肺癌患者局部肺組織的肺功能。隨后,國內(nèi)有學(xué)者應(yīng)用SPECT肺灌注與CT異機(jī)融合圖像評價NSCLC患者肺功能,比單純SPECT肺灌注解剖定位的準(zhǔn)確率明顯提高;但與國外研究相比尚有差距,主要是未能解決呼吸運動引起的移動偽影問題[6]。
在SPECT肺灌注顯像輔助肺癌放療方面,近年來國內(nèi)外均有許多學(xué)者進(jìn)行了探索。Zhang等[7]研究認(rèn)為,肺癌患者放療前均有不同程度的肺動脈血流灌注損傷,SPECT肺灌注顯像可評價放療前腫瘤患者的局部肺動脈血流灌注功能,以及監(jiān)測肺癌患者三維適形放療后局部肺動脈血流灌注變化。趙路軍等[8]研究得到了相似結(jié)論,同時還發(fā)現(xiàn)中央型肺癌灌注損傷范圍明顯大于周圍型,放療后多數(shù)病例肺灌注損傷有所改善。近2年來,國內(nèi)孫洪福對應(yīng)用SPECT肺灌注顯像減輕NSCLC放射性肺損傷進(jìn)行了一系列研究。他在設(shè)計放療計劃時,結(jié)合 SPECT肺灌注圖像信息,使射線穿過低灌注區(qū)而降低正常肺灌注區(qū)的照射體積劑量,降低正常肺組織受損傷的程度,減輕放射性肺損傷的發(fā)生率或嚴(yán)重程度,在理論上提高了腫瘤放療劑量,提高了腫瘤的局部控制率[9]。Yin等[10]對10例NSCLC患者放療前行SPECT檢查指導(dǎo)放療計劃,發(fā)現(xiàn)可減少肺功能區(qū)的受照劑量。Shioyama等[11]對16例局部晚期NSCLC患者通過SPECT優(yōu)化調(diào)強(qiáng)適形放療(intensity-modulated radiation therapy,IMRT)計劃,比較后認(rèn)為優(yōu)化后IMRT計劃能更有效保護(hù)功能肺組織。Abratt等[12]研究認(rèn)為,放療后肺泡彌散功能的降低程度與放療前照射野內(nèi)肺組織的灌注量有關(guān),照射野內(nèi)肺灌注水平低者放療后彌散功能變化較小,即低灌注區(qū)對放射性的耐受性高于正常灌注區(qū),理論上可用SPECT信息優(yōu)化放療計劃。在肺癌患者SPECT肺灌注方面的研究中,國內(nèi)臨床研究水平并不落后于國外,主要欠缺的是從臨床現(xiàn)象向理論基礎(chǔ)的深入分析。
SPECT肺灌注顯像除應(yīng)用于肺栓塞、肺癌肺功能評估外,還可用于許多肺部慢性良性病變的輔助診斷,如肺血管的異常及慢性阻塞性肺?。╟hronic obstructive pulmonary disease,COPD)等。2010年2位國外學(xué)者分別在這方面進(jìn)行了探索。Suga等[13]應(yīng)用深吸氣屏氣掃描得到SPECT(DIBrH SPECT)肺灌注圖像與CT圖像融合,評估肺動靜脈瘺患者的肺功能損害。14例經(jīng)CTA或肺血管造影證實的肺血管動靜脈瘺患者注射99mTc-MAA后成像,共出現(xiàn)34處肺灌注缺損,缺損灶位于動靜脈瘺(arteriovenous fistula,AVF)附近,缺損灶在CT可能未見明顯異常,灌注缺損可能與“盜血”顯像有關(guān),復(fù)雜AVF灌注缺損的程度及范圍較單一AVF明顯(P=0.0012),通過這種方法還可能發(fā)現(xiàn)其他方法漏診的AVF小病灶。此外,Suga等還應(yīng)用SPECT評估原發(fā)和繼發(fā)的肺動脈高壓(pulmonary arterial hypertension,PAH)時的通氣/灌注失衡,通過實驗證實原發(fā)及繼發(fā)PAH常見通氣/血流不匹配、倒置,這表明在通氣/血流SPECT檢查時出現(xiàn)了缺氧血管收縮反射,同時CT圖像上常伴有肺密度減低及氣道受牽拉變形。Jogi等[14]應(yīng)用SPECT肺通氣/灌注檢查評價COPD,證實SPECT肺通氣/血流檢查在COPD早期具有較高的診斷靈敏度,通氣/血流道與肺氣腫程度顯著相關(guān),可反映肺通氣功能。該作者還認(rèn)為可依據(jù)通氣/血流值對COPD進(jìn)行輕、中、重度劃分。
99mTc-甲氧異氰(99mTc--labelled methoxyisobutylisonitrile,99mTc-MIBI)是一種+1價脂溶性的非特異腫瘤顯像劑,受跨膜電位驅(qū)動進(jìn)入細(xì)胞,受線粒體內(nèi)外膜的電梯度驅(qū)動進(jìn)入線粒體?;蛲蛔兛蓪?dǎo)致從細(xì)胞外到線粒體內(nèi)膜的電梯度增加,使99mTc-MIBI在惡性腫瘤中的聚集濃度較正常細(xì)胞增高約10倍,因此理論上可應(yīng)用99mTc-MIBI鑒別肺部占位的良惡性。羅迎春等[15]對66例肺占位患者分別應(yīng)用99mTc-MIBI SPECT與2-氟-2-脫氧-D-葡萄糖(18F-fluorodeoxyglucose,18F-FDG) PET進(jìn)行診斷,并比較兩者診斷的靈敏度、特異度。結(jié)果顯示,對≤2 cm的肺結(jié)節(jié)PET的診斷靈敏度和特異度均高于SPECT,對>2 cm的肺結(jié)節(jié),兩者的診斷準(zhǔn)確率無顯著差異;但顯像劑99mTc-MIBI的價格遠(yuǎn)低于18F-FDG,當(dāng)結(jié)節(jié)較大時可考慮應(yīng)用99mTc-MIBI SPECT代替18F-FDG PET進(jìn)行診斷。國內(nèi)劉長江在前者的基礎(chǔ)上進(jìn)一步改進(jìn):①通過吸氧以緩解惡性病灶的缺氧狀況,增加惡性肺部病灶的攝取比,提高了診斷靈敏度;②99mTc-MIBI SPECT與CT結(jié)合,提高了對病灶定位的準(zhǔn)確率。最終對肺部惡性病灶診斷的靈敏度達(dá)97.4%,特異度達(dá)83.3%。2009年荷蘭學(xué)者Yang等[16]應(yīng)用99mTc-MIBI SPECT預(yù)測NSCLC患者化療早期反應(yīng),證實NSCLC患者化療前99mTc-MIBI攝取與治療后腫瘤大小變化呈負(fù)相關(guān)。
吲哚美辛(indometacin,IN)是一種非甾體抗炎藥,是最強(qiáng)的前列腺素(prostaglandin,PG)合成酶抑制劑之一。其具有鎮(zhèn)痛、抗炎及解熱作用,緩解炎性疼痛作用強(qiáng),在臨床使用多年。大量臨床研究顯示,該藥對肺癌、膀胱癌、食管癌、腸癌、肝癌等都有較好的療效。前人曾將氚標(biāo)記的IN引入荷瘤小鼠體內(nèi),應(yīng)用放射自顯影(autoradiography,ARG)和液閃測量(liquid scintillation counting,LSC)技術(shù)觀察氚標(biāo)記的IN在荷瘤鼠體內(nèi)的分布情況及其親腫瘤性的強(qiáng)弱,證實氚標(biāo)記的IN在荷瘤鼠的腫瘤組織中有明顯放射性濃聚,即IN有較好的瘤組織親和性且能在腫瘤細(xì)胞中存留較長時間,這為IN發(fā)揮抗腫瘤作用提供了必要條件。但由于氚的半衰期很長,不適于臨床應(yīng)用,故選擇臨床常用放射性核素131I標(biāo)記IN,以了解腫瘤SPECT顯像效果。劉侃峰等[17]以灌胃方式給Lewis肺癌模型大鼠131I-His-IN,并對灌藥后的荷瘤鼠行SPECT顯像,結(jié)果表明腫瘤區(qū)域?qū)N及131I-His-IN有選擇性吸收及潴留作用,131I-His-IN將IN作為載體特異性聚集于腫瘤細(xì)胞內(nèi)或其表面,其中131I釋放出的射線(β粒子)的電離輻射生物效應(yīng)作用于腫瘤,還可殺傷或殺死腫瘤細(xì)胞,因此131I-His-IN具有雙重治療腫瘤作用。131I-His-IN SPECT顯像可診斷肺癌原發(fā)灶、轉(zhuǎn)移灶,同時能選擇性在腫瘤組織濃集并長時間潴留,對腫瘤具有較強(qiáng)的治療作用,可作為腫瘤診斷及療效評估的一種有效方法。該項技術(shù)目前處于國際領(lǐng)先,具有較好的科研前景。
幾乎所有實體腫瘤中均有乏氧細(xì)胞存在。乏氧細(xì)胞大多趨于不增殖或增殖緩慢,故對放療不敏感,這是腫瘤難以治愈的重要原因。乏氧細(xì)胞受射線作用后會發(fā)生再氧合現(xiàn)象,乏氧與再氧合是放射腫瘤學(xué)的重要基礎(chǔ)理論,測定腫瘤組織內(nèi)氧合水平及其變化是預(yù)測腫瘤放療療效的重要指標(biāo)。99mTc-4,9-二氮-3,3,10,10-四甲基十二烷-2,11-二酮肟(99mTc-labeled 4,9-diaza-3,3,10,10-tetramethyldodecan-2,11-dione dioxime,99mTc-HL91)是一種良好的乏氧組織顯像劑,近年來在肺癌顯像研究中得到證實。李玲等進(jìn)行了一系列相關(guān)研究,相繼證實:①NSCLC99mTc-HL91 SPECT乏氧顯像可觀測到肺癌放療前乏氧狀態(tài)機(jī)放療中動態(tài)變化,乏氧顯像對放療療效的預(yù)測具有一定意義。②99mTc-HL91 SPECT顯像可觀察到放療過程中氧合狀態(tài)的變化、乏氧的變化與放療療效及生存率的關(guān)系。乏氧有可能成為 NSCLC預(yù)后的指標(biāo)之一。③NSCLC的99mTc-HL91 SPECT乏氧顯像中,HL91攝取程度與NSCLC組織中低氧誘導(dǎo)因子1α(hypoxia inducible factor 1α,HIF-1α)的表達(dá)有關(guān),HIF-1α表達(dá)率與血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)表達(dá)呈正相關(guān)。NSCLC組織中,HIF-1α表達(dá)隨臨床分期增高而增強(qiáng)[18-20]。2013年國內(nèi)其他學(xué)者應(yīng)用99mTc-HL91 SPECT乏氧顯像評價肺癌放療療效,同樣取得了較好結(jié)果,該顯像在預(yù)測放療近期效果方面具有較高的臨床價值[21]。
國外學(xué)者的肺部PET研究方向主要集中在PET對治療的影響、PET肺部掃描技術(shù)的革新及PET/CT預(yù)測肺癌的成本效益。
國內(nèi)外仍有許多學(xué)者在進(jìn)行依據(jù)PET勾畫放療野大體腫瘤體積(gross tumor volume,GTV)的相關(guān)研究。張永等[22]研究了FDG PET/CT標(biāo)準(zhǔn)攝取值與放射性肺炎的關(guān)系,認(rèn)為FDG PET/CT是通過觀測肺組織自身的分子代謝來完成的,依據(jù)PET勾畫GTV能避免個體劑量易感性的差異影響,較單純應(yīng)用20 Gy照射肺的體積占全肺百分比來預(yù)測放射性肺炎更有優(yōu)勢。
Lin 等[23]對37例NSCLC患者應(yīng)用PET/CT勾畫GTV,并與病理進(jìn)行對照,基于PET/CT融合圖像勾畫的GTV與手術(shù)切除的原發(fā)肺腫瘤大小相關(guān),但尚需對空間圖像與病理結(jié)果間建立一種準(zhǔn)確的相關(guān)關(guān)系才能完全依據(jù)PET/CT融合圖像勾畫GTV。基于PET/CT融合圖像勾畫GTV的研究很早就展開,Lin 等[23]的研究結(jié)果較早期相關(guān)研究結(jié)果更為客觀和謹(jǐn)慎。
Wiegman等[24]收集了10例醫(yī)學(xué)上無法治愈的、FDG PET陽性患者,應(yīng)用立體定向放療(stereotactic body radiation therapy,SBRT),在放療后1 d、6 d、11 d、12周分別進(jìn)行PET檢查,發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)攝入值(standardized uptake value,SUV)有可能由于放射誘導(dǎo)的炎癥而增高。該研究結(jié)果提醒臨床醫(yī)師在放療剛剛結(jié)束時(至少2周內(nèi))不適宜應(yīng)用PET評估療效。
抗血管增生療法是一種較好的NSCLC治療方法。由于抗血管增生因子的作用,可能無法看到腫瘤縮小,但實際上腫瘤內(nèi)部已發(fā)生變化,部分腫瘤細(xì)胞可能已被殺死,單純依據(jù)常規(guī)腫瘤評價方法如實體瘤療效評價標(biāo)準(zhǔn)(Response Evaluation Criteria in Solid Tumors,RECIST)無法正確評價。Binns等[25]嘗試前瞻性應(yīng)用反映FDG和3'-脫氧-3'-18F-氟代胸苷(3'-deoxy-3'-18F-fluorothymidine,F(xiàn)LT)攝取的PET分子影像更早評估厄洛替尼治療肺癌的療效,通過實驗證實由于FDG及FLT可從分子層面反映腫瘤代謝變化,因而依據(jù)FDG和FLT攝取可更早預(yù)測治療療效。與此相似,de Langen等[26]嘗試應(yīng)用PET和增強(qiáng)MRI監(jiān)測療效,共納入44例患者,40例進(jìn)行PET及CT檢查,貝伐單抗和厄洛替尼治療后腫瘤代謝降低,灌注減少,體積縮小。治療3周后如果腫瘤SUV值或灌注減少20%以上,提示患者有較長的無進(jìn)展生存期(progression-free survival,PFS)。治療3周后,40%患者產(chǎn)生部分反應(yīng),但RECIST無明顯變化,這些病灶中灌注及內(nèi)皮細(xì)胞的轉(zhuǎn)移常數(shù)均減低。
裘敬平等[27]探討了NSCLC患者在三維適形放療前FDG PET SUV與放療預(yù)后的相關(guān)性。73例Ⅲ期NSCLC患者放療前2周內(nèi)行FDG PET掃描并計算最大SUV值(maxium SUV,SUVmax)。60~66 Gy放療后將SUV值作為考察因素之一進(jìn)行Logrank單因素分析,對有統(tǒng)計學(xué)意義的因素進(jìn)一步用Cox模型行多因素預(yù)后分析。多因素預(yù)后分析顯示,SUV值是獨立的生存預(yù)后因素,其中SUV值≥17的相對危險度為2.61。認(rèn)為SUV值與NSCLC三維適形放療預(yù)后有一定的相關(guān)性,值得進(jìn)一步臨床大樣本研究。
盡管PET在指導(dǎo)肺癌治療及療效評估方面已得到較為廣泛的應(yīng)用,但需注意到FDG PET在肺部檢查應(yīng)用中尚存在局限性:①PET分辨率低,僅4~6 mm,容積效應(yīng)會使PET漏診小的病灶,并低估小病灶的SUV值,所以在治療前后病灶對比時,除比較SUV值還要考慮到體積對病灶SUV值產(chǎn)生的容積效應(yīng)影響。②由于SUV值受多種因素影響,在出現(xiàn)炎癥(如放射性肺炎)時也會升高,不能將其看作一個絕對值,因此需了解患者的臨床資料,綜合判斷療效。③呼吸運動會使腫瘤邊緣擴(kuò)大,SUV值降低,在應(yīng)用PET/CT勾畫GTV時最好采用特殊的呼吸控制采集模式,減少呼吸偽影并精確定位[28]。
在 PET/CT系統(tǒng)中,CT掃描很快(CT的全身掃描只要 3~5 s),獲得的圖像幾乎是某時刻的快照,肺部掃描時可屏氣進(jìn)行,因此基本不受呼吸運動影響;而 PET掃描速度很慢(二維PET采集10~15 min,三維 PET采集最快也要2 min),胸部掃描通常無法屏氣進(jìn)行,獲得的是經(jīng)歷幾十個呼吸周期的平均圖像,期間患者呼吸引起心、肺、肝、胰等器官不同程度的運動(幅度最大可達(dá)4 cm,如橫膈膜附近,速度0.4~13.3 mm/s,主要沿縱軸和矢狀軸方向),使注入其中的放射性輻射源跟隨運動,所以PET圖像不可避免要產(chǎn)生運動模糊。另外,CT衰減校正PET圖像也可產(chǎn)生偽影。同一個患者的PET圖像和CT圖像在空間位置和時相上并不完全匹配(特別是在運動幅度最大的橫膈附近),用瞬間的CT圖像對PET圖像做衰減校正必然出現(xiàn)誤差,導(dǎo)致PET圖像出現(xiàn)偽影。
PET圖像的呼吸運動偽影嚴(yán)重影響胸腹部腫瘤的準(zhǔn)確診斷與治療計劃的制訂。早在2007年國內(nèi)就有學(xué)者證實,不同呼吸頻率和運動幅度對PET圖像勾畫靶區(qū)均產(chǎn)生較大影響,在采用PET影像制訂放療計劃時如不采用門控技術(shù)等有效措施,將過高估計實際靶區(qū)的GTV。針對這一問題,近年來國內(nèi)外均有不少學(xué)者嘗試改良PET/CT胸部掃描技術(shù)。2010年國內(nèi)有學(xué)者應(yīng)用深吸氣后憋氣15 s快速采集的方法采集肺部結(jié)節(jié)PET圖像,比較了深吸氣后憋氣15 s與自然呼吸條件下PET/CT顯像檢查對肺部結(jié)節(jié)SUVmax的影響。實驗納入26例行全身PET/CT檢查發(fā)現(xiàn)肺部結(jié)節(jié)的患者,在全身檢查結(jié)束后立即進(jìn)行深吸氣后憋氣15 s肺部PET/CT顯像,要求患者在CT采集中深吸氣后憋氣10 s,而在PET采集中深吸氣后憋氣15 s,測定肺部結(jié)節(jié)在2次PET/CT檢查中的SUVmax值,然后計算兩者之間的變化。結(jié)果表明,深吸氣后憋氣15 s可使肺結(jié)節(jié)病灶SUVmax比自然呼吸下采集時升高;深呼吸憋氣15 s導(dǎo)致的肺結(jié)節(jié)SUVmax升高與結(jié)節(jié)大小有關(guān),結(jié)節(jié)越小,SUVmax升高越明顯[29]。2010年日本學(xué)者Kawano等[30]也進(jìn)行了相似研究,分別應(yīng)用深吸氣屏氣(deep-inspiration breath-hold,DIBH)采集和帶有呼吸門控(respiratory-gated,RG)的自由呼吸(free breathing,F(xiàn)B)采集對肺癌患者進(jìn)行PET檢查。實驗納入95例肺癌患者,全身顯像結(jié)束后分別進(jìn)行FB掃描和DIBH掃描,記錄呼吸移動距離、呼吸周期時間和RG波形,將兩者SUVmax差值記為%BH-index。結(jié)果表明,下肺的%BH-index明顯高于上肺,下肺組織移動距離明顯較上肺大,%BH-index與肺組織移動距離具有相關(guān)性。%BH-index與呼吸周期時間呈負(fù)相關(guān),同樣肺組織移動距離與呼吸周期時間也呈負(fù)相關(guān)。作者認(rèn)為FB采集引起SUVmax減低可能與以下幾個因素相關(guān):①腫瘤大小的失真;②下肺移動引起的分布范圍加大;③呼吸周期時間較長。從該研究結(jié)果來看,DIBH采集明顯優(yōu)于FB采集,與國內(nèi)學(xué)者觀點相仿。究竟采用RG還是屏氣掃描?掃描應(yīng)該位于呼吸周期的哪個時期?用于衰減校正的CT圖像應(yīng)該屏氣掃描還是FB?怎樣使CT與PET圖像更好匹配?這些問題具有重要的臨床實用價值,還需進(jìn)一步深入研究。
肺癌是發(fā)病率及死亡率較高、治療效果較差的癌癥,是人類因癌癥死亡的第一殺手,其中以NSCLC占多數(shù),因此術(shù)前正確分期對治療方案的選擇甚為關(guān)鍵。目前較常用于NSCLC術(shù)前分期的影像學(xué)診斷方法是CT,但研究證實 CT對診斷淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的準(zhǔn)確率較低,而PET可提高 NSCLC術(shù)前分期的準(zhǔn)確率。自2001年以來,國外已有許多學(xué)者進(jìn)行了相關(guān)研究。在許多發(fā)達(dá)國家,PET因其較高的效益已進(jìn)入醫(yī)療保險項目。但我國相關(guān)研究較少,僅顧愛春2006年對NSCLC患者行PET檢查的成本/效益進(jìn)行了分析[31],結(jié)果顯示:①就檢出率而言,CT的成本/效益比更低;②就分期準(zhǔn)確率而言,CT的成本/效益比仍較PET低;③就診療費用的成本/效益比而言,PET較CT低;④PET與CT相比,其優(yōu)勢在于診斷Ⅰ期患者。
Schreyogg等[32]對172例接受增強(qiáng)CT及PET/CT檢查的NSCLC患者進(jìn)行了前瞻性臨床試驗,記錄這些患者的醫(yī)療費用,并區(qū)分出依據(jù)診斷取消外科手術(shù)從而節(jié)省的費用、檢查診斷費用、不同腫瘤分期手術(shù)費用。結(jié)果顯示,CT的TNM分期準(zhǔn)確率為40%,PET/CT為60%。PET/CT可對84%的可切除病例正確分期,CT僅能對70%正確分期。每人每年應(yīng)用PET/CT比應(yīng)用CT節(jié)省約79878美元。作者認(rèn)為應(yīng)用PET/CT 對 NSCLC 分期具有較高的經(jīng)濟(jì)價值。
目前,盡管PET在我國大中型城市裝機(jī)率較高,但實際上許多PET/CT用于高端健康人群體檢。作為影像醫(yī)學(xué)與核醫(yī)學(xué)醫(yī)師,應(yīng)該更好發(fā)揮其作用,讓更多需要它的人得到服務(wù)。目前PET定價相對較高,至今未進(jìn)入醫(yī)療保險,許多患者經(jīng)濟(jì)上難以承受。相關(guān)醫(yī)務(wù)工作者可參照國外做法,加強(qiáng)對PET檢查的成本/效益分析研究,提高普通大眾對PET/CT的認(rèn)識。
通過總結(jié)SPECT和PET在肺部顯像方面的研究現(xiàn)狀,發(fā)現(xiàn)我國與國際先進(jìn)水平存在一定差距。今后將結(jié)合國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及國內(nèi)研究存在的不足,緊跟國際研究前沿,充分發(fā)揮學(xué)科特色。重點加強(qiáng)肺癌的療效評價研究,同時注重核醫(yī)學(xué)與其他多種影像方法的結(jié)合與對照,將肺部核醫(yī)學(xué)顯像研究提升到更高的平臺。
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