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1、医学影像在肿瘤放疗中应用,2002年12月,放射治疗发展时期,图像采集,现代肿瘤放疗流程图,计划设计,网络 传输,质控,计划实施,常用于放疗的医学影像,X线 同位素图像（单光子和双光子） MRI/MRS 超声图像 电子射野成像（EPID),Localization,Virtual Simulation,Verification,CT Acquisition,Data transferred to AcQSIM console,Pilot,Contour,RTP,Isocenter Manager,Isocenter Manager,Preview,Contour while transferr
2、ing scans,Adjust fields,Patient Marked Patient Leaves,Virtual Fluoro,Select Beam Parameters,Optimize DRRs/DCRs,Isocenter Manager,Print DRRs/DCRs,Block Menu,Print DRRs/DCRs,Import RTP Data,Contour (if required),确定病人体位及固定装置 病人的体表标记 CT扫描 将CT图像传输到CT虚拟模拟工作站 原始坐标的确立 靶区的勾画和等中心确立 根据新的等中心来进行病人体表标记 勾画治疗靶区和关键器
3、官 射野的确定 将治疗计划传输到TPS中进行计划计算 准备治疗的文件材料 必要的射野和治疗计划的验证,CT模拟定位步骤,二维与三维模拟定位差异,能勾画肿瘤和正常组织/器官的轮廓,常规模拟与CT模拟的比较,动态图像 有 无，DRR图像质量差 成本 低,直接显示病人与治疗床关系 高，无法显示,不同模拟定位技术优缺点的定量比较,不同CT扫描的条件及要求的异同点,不同CT扫描的条件及要求的异同点（续）,PET图像在肿瘤放疗中的应用,PET的发展现状,PET应用重点的改变 .,神经科,心脏科,肿瘤,511 keV 光 子,511 keV 光 子,正 电 子,用于PET扫描的同位素,半衰期18F 110
4、分11C 20分15O 2分,功能性影像,生化 生理 功能分类 分子显像 基因显像,PET的临床应用,判断肿快性质 肿瘤恶性程度分级 判断肿瘤生物学活性（增殖，乏氧等） 用于肿瘤受体表达的检测 准确临床分期 监控肿瘤对治疗的反应性 鉴别治疗后肿瘤残存或复发 判断治疗预后,一些概念,敏感性：黄金诊断为阳性而能某一实验诊断方法检出率 （a1/(a1+b1)反之为假阴性率（所对应的为假阴性 b1/(a1+b1) 特异性：某一实验诊断方法为阳性中能被黄金诊断所证实率 （a1/(a1+ a2)反之为假阴性率（所对应的为假阳性 a2/(a1+a2) 准确性：某一实验诊断正确数/总样本数(a1+b2)/(a
5、1+a2+b1+b2),PET在头颈肿瘤中价值,发现潜在颈部转移病灶 颈部淋巴发现肿瘤灶，寻找原发肿瘤病灶 头颈肿瘤同时伴发或转移性肺内病灶的发现 治疗后肿瘤残留或复发,发现潜在颈部转移病灶（1）,意义： 1）颈部淋巴结阳性与否对预后密切相关颈淋巴结阴性： 5年生存率 65%阳性： 29%（455例头颈肿瘤资料）2）颈部淋巴结阳性与否与治疗方法选择相关手术范围，照射剂量和范围，是否需要综合治疗,发现潜在颈部转移病灶（2）,常规的检查体检：依据淋巴结的大小，活动度和质地假阳性和阴性率均在 20-28%CT：大小淋巴结中央有无坏死外形淋巴结的分组胞膜外有无侵犯,常用发现颈淋巴结转移的手段及临床价值
6、,颈部淋巴发现肿瘤灶，寻找原发肿瘤灶灶,应用CT或MRI 15-20% 体检+CT/MRI+活检 40% PET检查的加入并未提高原发灶的发现率,头颈肿瘤同时伴发或转移性肺内病灶的发现,Keyes资料：体检+CT/MRI+活检为主要的方法单纯根据PET检查结果无法作出推论6例（45例中）阳性2例仅为阳性4例为假阳性,治疗后肿瘤残留或复发（1）,肿瘤病灶治疗后残留或复发的早期发现有重要临床意义：颅外的头颈肿瘤约1/3的死亡与对肿瘤残留或复发诊断和处理不及时有关,治疗后肿瘤残留或复发（2）,现有的临床体检和检查手段均难达到早期目的 原因：1）病灶常处于粘膜下2）治疗后水肿和/或纤维化影响了诊断3）
7、放疗后活检对判断肿瘤残留/复发价值存在争论4）手术切取活检能提高诊断准确性，但易引发放射损伤出现,Greven报道：放疗结束后1，4个月分别行PET检查所有可疑肿瘤病灶均在治疗后4-11个月经活检获得病理证实 结果：放疗后1个月 3/16出现复发，假阴性率18%放疗后4个月 0/11出现复发，假阴性率为0%放疗后1个月 + 6/6出现复发，假阳性率0%放疗后4个月 + 6/7出现复发，假阳性率17%,PET在鉴别头颈肿瘤治疗后肿瘤残留或复发中的价值,鉴别肿瘤复发或残留与正常组织坏死,鉴别肿瘤复发或残留与正常组织坏死,PET在头颈肿瘤中价值,发现潜在颈部转移病灶 颈部淋巴发现肿瘤灶，寻找原发肿瘤
8、病灶 头颈肿瘤同时伴发或转移性肺内病灶的发现 治疗后肿瘤残留或复发 可用于鉴别肿瘤残留和/或复发与脑坏死,PET在肺癌中的应用,肺内结节定性诊断 肺癌的临床分期(T，N，M分期） 肿瘤复发灶确定,肺内结节定性诊断（1）,肺内结节定性判断：过去通常采用随访方法，与前X片或CT片比较，若2年内结节无明显增大，被定性为良性肿瘤动态增强CT扫描，对结节定性判断有一定价值。,肺内结节定性诊断（2）,FDG-PET 对肺内结节为10mm左右测定的价值：敏感性： 96%特异性： 88%准确性： 94%,肺内结节定性诊断（3）,FDG-PET扫描价值：阴性的价值教高。因为假阴性率低（即PET扫描阴性，而后来被
9、证实为是恶性肿瘤）阴性的原因：1）肿瘤小，PET分辩率低所致2）类癌，肺泡细胞癌若肿瘤直径10mm，PET扫描阴性对该患者处理以随访，此并不损害病人的利益。,肺内结节定性诊断（4）,FDG-PET阳性价值也较高对于年龄60岁，特异性能达90%假阳性（扫描阳性，而后来证实为不是恶性肿瘤）的原因：一般感染病灶，结核，风湿病灶等对于PET扫描阳性的病灶，除非能排除是非肿瘤原因所致，一般应考虑为恶性肿瘤。,肺内结节定性诊断（5）,1）PET+CT检查联合应用能使15%患者避免不必要的手术2）经济效益方面考虑，每位患者能节省医疗支出为1192美圆。,肺癌的临床分期 T分期,目的：在于正确区分I-IIIa
10、期和IIIb-IV期肿瘤。T分期：1）T分期状态主要依赖于其它的检查手段，因目前PET的分辩率较低，对肿瘤的大小和外侵程度常估计不足。2）PET主要用于良恶性的鉴别。,肺癌的临床分期 N分期（1）,N分期：CT/MRI标准：短径1cm准确率：56-82%（CT)50-82%（MRI)PET准确率为：81-100%,肺癌的临床分期N分期（1）,PET能使24%CT诊断的N分期进行校正 有作者认为，对于CT诊断为I期，PET显示纵隔和肺门淋巴结为阴性患者无必要行纵隔镜检查 应用PET进行N 分期可避免对一些患者采用不必要手术治疗 目前正在开展临床研究是否能用PET代替纵隔镜进行治疗前的临床分期，来
11、指导治疗。,肺癌的临床分期M分期（1）,M分期确诊时，44%患者已有远处转移应用PET扫描能使近40%患者临床处理需要进行调整,肺癌的临床分期 M分期（2）,肾上腺肺癌确诊时，约20%患者肾上腺上有占位敏感性为100%，特异性为80-100% 骨转移肺癌确诊时，约12-19%患者已有骨转移敏感性 特异性 准确性同位素扫描 90% 61%PET扫描 90% 98% 96%,肺癌的临床分期 M分期（3）,脑转移肺癌确诊时，约6%患者有脑转移由于脑为糖高代谢区，PET扫描的敏感性仅为68%，因而，从目前资料来看，PET不能替代CT/MRI用于脑转移的检查。 肝脏肝脏转移很少独立发生，尤其是在淋巴结转
12、移阴性下，因而肝脏转移检测对临床治疗影响不大准确性 敏感性 特异性CT 85% 93% 77% PET 92% 97% 88%,肿瘤复发灶的确定,由于肺癌一线治疗疗效差，因而复发灶的早期诊断并不象头颈肿瘤那样能显著提高生存疗效。PET扫描： 准确性 78-92%敏感性 97-100%特异性 62-100%假阳性可发生在手术和/或放疗后一段时间内，因而若采用PET检查建议在治疗后的4-5个月后以避免假阳性（头颈肿瘤不同）,监控肿瘤对治疗反应性,HD 和NHL44例经治疗后37例在CT下可见肿瘤残留13/44 + 全部出现复发仅1例患者PET检查为阴性而出现复发PET + 2年无瘤生存率为 0%P
13、ET - 2年无瘤生存率为 95%27例淋巴瘤患者治疗后随访 15例出现复发 治疗结束时PET+12例还存活者 治疗结束时11例 PET-,用于判断预后（1）,脑肿瘤高度恶性肿瘤（III-IV级）FDG 高摄取 中位生存期为 5个月FDG 低摄取 为19个月低度恶性肿瘤（I-II级）（28例）FDG 高摄取 9例中6例已死亡FDG 低摄取 19例中1例已死亡,用于判断预后（2） 肺癌,SUV10 117 例 SUV10 38 例,类似研究见于： 125 例NSCLC （J Clin Oncol 1999 17 3201-6）多因素分析：临床分期，一般情况和SUV对预后有影响,PET在放疗计划中
14、应用,34例病理确诊为肺癌患者，每位患者治疗前均进行PET检查。CT放射野(CP):根据CT勾画靶区，包括原发灶，肺门和纵隔淋巴结。PET放射野(PP):根据PET勾画靶区 结果：12/34 照射野外形和大小有明显改变，10例射野缩小。CP面积为 182cm2, PP面积为167cm2在有肺不张患者中，CP面积和PP面积差异显著。,CT和PET融合方法 1） CT-PET机 2）CT和PET进行图像融合,PET/CT的优点,技术特点综合一体化系统更准确数据定位 减少移动误差 综合 PET and CT功能与解剖影像结合,临床意义一次性完成病人影像诊断（须具备低噪音的衰减校正） 改善病人诊断方案
15、（手术 / 放疗） 图像融合更容易更容易分析图像病况，有利于医生诊断,通过体模检测，融合误差FDG,反映其它代谢的PET扫描(2),氨基酸标记PET扫描主要对蛋氨酸标记优点：1）诊断特异性有所提高2）用于肿瘤对治疗反应性好缺点：1）11C同位素半衰期短2）生物学信息难以解释（因为其中包含了氨基酸和非蛋白转化过程中的信息）故，目前氨基酸标记的PET扫描难以常规用于临床。,肿瘤受体PET检测,研究集中在性激素受体（AR,ER,PR）意义：能了解活体内肿瘤细胞受体状态以及对激素治疗反应性。 较成功是对ER检测所用同位素为18Fluorestrodiol)临床研究显示：FES摄取程度与病理上的ER表达状态相关。FES摄取程度变化反映了ER被阻断程度。,
