PET/CT与增强CT对于NSCLC放疗靶区勾画的价值及患者生存函数分析

[摘要] 目的 研究氟脱氧葡萄糖 F18（18F-FDG）PET/CT与增强CT应用于非小细胞肺癌（NSCLC）放射治疗靶区勾画中的价值及对患者无进展生存时间（PFS）、总生存时间（OS）的影响。 方法 以武汉大学人民医院（以下简称“我院”）2013年1～12月采取增强CT勾画放疗靶区治疗的78例NSCLC患者作为增强CT组，以我院2014年1～12月采取18F-FDG PET/CT勾画放疗靶区治疗的78例NSCLC患者作为PET/CT组；保存PET/CT组患者增强CT靶区勾画资料并与PET/CT靶区勾画结果进行比较；比较两组患者放疗后情况、不良反应发生率；随访3年，比较两组患者生活质量，以生存函数分析比较两组无进展生存期（PFS）、总生存期（OS）。 结果 PET/CT组总有效率为32.05%，增强CT组总有效率为14.10%，PET/CT组高于对照组（P < 0.01）；PET/CT组不良反应发生率及程度均低于增强CT组（P < 0.05）。PET/CT组双肺V5、V20、V30均優于对照组（P < 0.05）；随访3年，PET/CT组患者生存质量优于增强CT组（P < 0.01）；PET/CT组患者PFS、OS均长于增强CT组（P < 0.05）。PET/CT组患者行增强CT扫描病灶检出率低于PET/CT扫描（P < 0.05）；并且PET/CT勾画GTV、SUVmax均小于增强CT组（P < 0.05）。 结论 PET/CT能够更加精准地勾画放疗靶区，提高治疗精准性与减少局部放射量，降低不良反应发生程度，改善患者预后，延长患者无病情进展生存时间与总生存时间。

[关键词] 非小细胞肺癌；放射治疗；氟脱氧葡萄糖F18；正电子发射断层显像术

[中图分类号] R734 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210（2018）09（a）-0132-05

[Abstract] Objective To study the value of 18F-FDG PET/CT and enhanced CT in the delineation of radiotherapy target area for non-small cell lung cancer （NSCLC） and its effect on progression free survival time （PFS） and total survival time （OS）. Methods Seventy-eight cases diagnosed as NSCLC treated with radiotherapy in Renmin Hospital of Wuhan University （“our hospital” for short） from January to December 2013 and the radiotherapy target area was delineated with enhanced CT that were eolled in the enhanced CT group， while 78 NSCLC cases from January to December 2014 treated with radiotherapy in our hospital and the radiotherapy target area was delineated with 18F-FDG PET/CT， that were eolled in the PET/CT group. The data of the two groups were preserved and compared. Adverse reaction rate of the two groups were compared. Follow-up results of 3 years and evaluation of the quality of life， PFS， OS were compared between the two groups. Results The total effective rate in the PET/CT group （32.05%） was higher than that in the enhanced CT group （14.10%）， and the total effective rate of the PET/CT group was higher than the enhanced CT group （P < 0.01）. Adverse reaction rate and the incidence degree in the PET/CT group were lower than that in the enhanced CT group （P < 0.05）. The lungs V5， V20， V30 in the PET/CT group were better than the enhanced CT group （P < 0.05）. After 3 years of follow up， the quality of life in the PET/CT group was better than the enhanced CT group （P < 0.01）. PFS， OS in the PET/CT group were longer than the enhanced CT group （P < 0.05）. Detection rate of lesions via enhanced CT was lower than using PET/CT （P < 0.05）. The gross tumor volume （GTV） was smaller in the PET/CT group， and the maximum uptake value （SUVmax） was smaller in the PET/CT group than the enhanced CT group. Conclusion It is more precisely to use PET/CT to delineate the radiation field， that can improve the accuracy and reduce partial radiation quantity. It will reduce adverse incidence degree and improve the prognosis， so as to extend PFS and OS.

[Key words] Non-small cell lung cancer； Radiotherapy； Fluorodeoxyglucose F18； Positron emission tomography

肺癌是最常见的恶性肿瘤之一，具有发病率高、复发率高、死亡率高的特点。非小细胞肺癌（non small celllung cancer，NSCLC）是肺癌的主要类型之一，约占总数的85%[1-3]，主要分为鳞癌与腺癌。近年来，我国NSCLC的发病率呈逐年上升的趋势，且早期诊断率较低，确诊时通常已经处于中晚期，丧失了手术治疗的机会，因此放射治疗已成为NSCLC的一种重要治疗方法[4-6]。以往放疗靶区勾画主要以反映解剖结构、组织密度等信息的CT扫描为依据，但以CT信息为依据勾画靶区时无法完全满足适形调强放疗（Intensive modulatedradiotherapy，IMRT）的需要。尤其对于肺癌合并肺不张、阻塞性疾病及判断纵隔淋巴结转移时CT所提供的信息较少。PET/CT是将功能与解剖组织信息相结合的一种新型医学影像学方法，以PET显像反映病灶及周围组织功能、代谢等相关分子信息，联合CT显像精准定位肿瘤灶的解剖位置，能更加准确地勾画肿瘤与非肿瘤组织间界限，为放疗提供更加精准的靶区信息。武汉大学人民医院（以下简称“我院”）2014年开始在肺癌的放疗中应用PET/CT勾画放疗靶区，为了客观评估其对于放疗的价值，本研究选取以往增强CT勾画靶区放疗的肺癌患者与PET/CT勾画靶区放疗的肺癌患者进行对比分析，现将结果报道如下：

1 资料与方法

1.1 一般资料

将我院开展PET/CT前2013年1～12月采取增强CT勾画放疗靶区治疗的78例NSCLC患者作为增强CT组，以开展PET/CT后2014年1～12月采取PET/CT勾画放疗靶区治疗的78例NSCLC患者作为PET/CT组。增强CT组：男46例，女32例；年龄43～82岁，平均（61.63±5.92）岁；其中腺癌49例，鳞癌29例；TNM分期：ⅢA 37例，ⅢB 41例；合并糖尿病8例，高血压9例，高脂血症2例。PET/CT组：男45例，女33例；年龄43～83岁，平均（61.69±5.97）岁；其中腺癌48例，鳞癌20例；TNM分期：ⅢA 36例，ⅢB 42例；合并糖尿病9例，高血压8例，高脂血症1例。两组一般资料差异无统计学意义（P > 0.05），具有可比性。

诊断标准：以《2007年NCCN指南》中关于NSCLC相关标准为诊断标准[7]。纳入标准：①我院开展PET/CT前后收治的符合诊断标准的NSCLC患者，经患者及家属同意后自愿入组并签署知情同意书；②临床影像学资料、病理及随访资料齐全；③入组前未接受过化疗、放疗的NSCLC患者；④肺癌为首发恶性肿瘤，均为周围型NSCLC的患者；⑤在我院接受后续放射治疗；⑥能够配合治疗后3年随访的患者。排除标准：①合并其他恶性肿瘤；②具有放射治疗禁忌证；③诊断为小细胞肺癌；④在随访过程中失访。本研究经我院医学伦理委员会批准。

1.2 放疗靶区勾画方法

增强CT组采取增强CT勾画放疗靶区，使用螺旋CT扫描仪，扫描前4 h内禁食；扫描时患者采取仰卧位，双手置于头顶部，先行平静呼吸练习；扫描时先进行CT平扫，层厚设置为5 mm，扫描范围为上界第4胸椎（C4）下缘，下界膈肌下缘。平扫结束后，体位维持不变，以CT专用的高压注射器进行对比剂注射，对比剂为非离子型碘海醇，其中碘含量为300 mg/mL，按速率2.0 mL/s注射，注射剂量为1.5～2.0 mL/kg约100 mL；注射后行胸部增强扫描，重点观察病灶、周围组织及淋巴，判读扫描结果将获取的图像传输送至放疗方案系统。

PET/CT组采取PET/CT勾画放疗靶区，同时采取增强CT勾画放疗靶区；增强CT扫描方法与增强CT组完全相同，CT扫描次日进行PET/CT扫描。使用西门子BiographmCT型PET/CT仪，显像剂为氟脱氧葡萄糖F18（18F-FDG）（放射化学纯度>95%），检查前6 h禁食，血糖水平稳定于8.0 mmol/L以下，按0.12～0.15 mCi/kg静脉注射18F-FDG后患者静卧45～60 min，排空膀胱后饮水800～1000 mL，开始PET/CT全身断层显影。患者取仰卧位以真空负压袋将躯干妥善固定，于胸部的正中线与两侧处使用激光灯定位，放置金属针作为标记，标记点尽量靠近患者的病灶处。患者于平静呼吸下进行CT扫描，结束后行PET图像获取，PET于3D模式下获取，给予4～6个床位体部获取，每床位获取2.5～3.0 min，矩阵为128×128；获取结束后通过CT扫描结果数据对PET获取图像进行矫正衰减，以迭代法进行重建后获取冠状面、横断面与矢状面的图像，将数据传输至TPS工作站（计划系统为Eclipse V11）完成图像融合。放疗设备：VARIAN直线加速器Unique2263和Clinac2300CD，放射剂量为60 Gy/30次，照射后体积的百分比为V5、V20、V30。

依據病灶的短径、形态、放射性分布特征、标准摄取值（SUV）、与周围组织间的结构关系等评估病灶的大小、性质、边界。临床分期依据美国癌症联合委员会（AJCC）制定的TNM分期标准执行。

PET/CT结果判读标准：①目测：观察患者的双肺、纵隔、胸椎的放射分布，病灶的摄取>纵隔摄取时判读为增高摄取，两者近似或低于纵隔摄取时为未见增高摄取。②半定量分析：选取横断面图像上的肿瘤灶放射性增高摄取区勾画为感兴趣区域（ROI），如可见多个放射性增高摄取区，则给予ROI分别勾画，测定最大摄取值（SUVmax）。以SUVmax为分析指标，ROI之内的SUVmax≥2.5作为恶性判断标准。增强CT判读标准：以淋巴结的短径≥10 mm判断为异常，淋巴结的短径<10 mm为正常，排除中心区域内有坏死或者融合型淋巴结。根据增强CT图像与PET/CT融合图像，于放疗方案系统上勾画靶区。依据国际辐射单位与测定委员会（ICRU）制定的标准勾画肿瘤靶区（gross tumor volume，GTV）、临床靶区（clinical target volume，CTV）进行勾画。CT图像中原发灶与短径>1.0 cm淋巴结作为GTVCT，PET/CT融合图像中GTV勾画作为GTVPET/CT。

增强CT图像靶区勾画，于肺窗，宽1600 HU，窗位-600 HU，纵隔窗宽400 HU，窗位20 HU水平对各层横断位CT图像病灶边缘进行GTV勾画，勾画过程中避开疑似胸腔积液、肺不张、炎性病变以及血管结构等区域。PET/CT融合图像靶区勾画，于纵隔窗宽900 HU、窗位300 HU水平勾画，2个及以上病灶的间距高于0.5 cm时逐一勾画；勾画阳性显影病灶GTVPET/CT。

1.3 观察指标

放疗结束后，依据相关文献评估CT组与PET/CT患者的放疗临床疗效[8]。分为完全缓解（CR）、部分缓解（PR）、稳定（SD）、进展（PD），总有效为CR与PR之和。放疗结束后统计两组不良反应发生率。随访3年统计两组患者无病情进展生存时间（PFS）与总生存时间（OS），至随访结束时生存者OS计3年；同时以SF-36生活质量量表评估两组患者生存质量。

1.4 统计学方法

采用SPSS 17.0对所得数据进行统计学分析，计量资料采用均数±标准差（x±s）表示，组间比较采用t检验，计数资料采用百分率表示，组间比较采用χ2检验，等级资料组间比较采用秩和检验，生存时间采取生存函数Kaplan-Meier分析，组间比较采取LogRank检验。以P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组临床疗效比较

PET/CT组总有效率为32.05%，增强CT组总有效率为14.10%，PET/CT组总有效率高于增强CT组（P < 0.01）。见表1。

2.2 两组不良反应比较

PET/CT组放射性肺损伤、放射性食管炎、骨髓抑制、胃肠反应发生率及发生程度均低于增强CT组（P < 0.05）。见表2。

2.3 两组双肺V5、V20、V30比较

2.4 两组随访生存质量比较

随访3年，PET/CT组患者生存质量优于增强CT组（P < 0.01）。见表4。

2.5 两组生存函数比较

随访3年，PET/CT组患者PFS、OS均长于增强CT组（P < 0.05）。见表5、图1～2。

2.6 PET/CT组内靶区勾画结果

PET/CT组患者先行增强CT扫描发现病灶81个，再行PET/CT扫描发现病灶89个，两者比较差异有统计学意义（P < 0.05）；并且PET/CT勾画GTV、SUVmax均小于增强CT组（P < 0.01）。见表6。

3 讨论

NSCLC是全球范围内最常见的一种恶性肿瘤，由于早期诊断率较低，使多数患者在确诊时已发展至中晚期，而失去手术治疗的时机。因此放射治疗是中晚期NSCLC患者主要治疗手段之一[9-10]。放射治疗的疗效与明确肿瘤病灶的边界，精准勾画放射治疗靶区密切相关[11-12]。放射治疗可对患者造成一定程度的损伤，精准勾画放疗靶区能够有效预防或降低损伤的发生程度。

随着医学影像学技术不断发展与完善，增强CT扫描应用于肺癌诊疗中具有更高的分辨率，可详细观察肿瘤病灶的准确解剖位置、密度、结构等形态学信息及其与周围组织间的关系。多数肺癌组织的强化幅度较肺不张组织偏低，而肺动脉受累时肺癌组织强化幅度可高于肺不张组织，在渗出、消肿、实质改变等病理变化的作用下膨胀不完全肺组织的影像学变化与肿瘤组织的特异性影像学改变具有一定的相近性，使CT扫描与增强CT对于膨胀不完全肺组织与局部病变的边界划分准确性较低[13-15]。因此CT与增强CT在肿瘤病灶与肺不张组织甄别诊断中的应用具有一定程度的局限性。当NSCLC患者合并肺不张、阻塞性肺病、纵隔淋巴结转移、浸润胸壁与邻近纵隔组织时，增强CT对边界划定的准确性有所下降，据此勾画的GTV与实际肿瘤病灶范围间具有一定的差异性，根据GVT制订的放疗范围也可能出现偏大的情况，在放疗过程中患者受到放射剂量照射的正常组织更多，从而导致放射性肺损伤的发生概率上升，对于患者的预后与生活质量亦可能造成不良影响。

PET/CT是新型医学影像学技术，通过获取葡萄糖代谢的影像获取更加清晰且直观的肿瘤位置、淋巴结转移情况、远端转移情况的信息[16-19]。PET/CT能够准确地辨别肺癌灶与与并发的肺不张、阻塞性肺疾病、积液等病变。同时PET/CT可一次性获取全身影像，因此能够获得更加全面的肿瘤灶远端转移信息。有研究表明，增强CT与PET/CT所勾画出的GTV差异幅度可高于25%[20-22]。这种差异主要存在于合并有肺部炎性病变、肺不张、胸腔积液等病变的NSCLC患者当中，而在原发肿瘤灶的勾画方面差异较小。由于PET/CT在勾画肿瘤灶时更加精准，使其GTV较小，从而降低患者肿瘤灶周围正常组织以及良性病变组织受到放射的风险，有效减少放射性损伤及其他不良反应的发生。同时由于PET/CT在微小病灶、转移灶方面的优势，使患者更多的病灶被发现，从而有效降低复发率，延长患者的PFS、OS。

本研究中，PET/CT组放疗的临床疗效明显优于增强CT組，证明了PET/CT在放疗靶区方面的优势，以及据此制订放疗计划在疗效方面的优势。放疗后PET/CT组患者不良反应发生率以及发生程度均优于增强CT组，提示PET/CT能够有效避免或减少正常组织及良性病变组织受到的剂量，从而降低了不良反应的程度与发生率。双肺V5、V20、V30是评估放疗后放射性损伤的重要参数，特别是V5已被视作放射性损伤的独立危险因素。本研究结果提示，PET/CT组患者双肺V5、V20、V30均低于增强CT组，说明PET/CT对于靶区勾画的更加精准因此减小了V5、V20、V30值，从而有效降低了放射性损伤的风险，这也是PET/CT组放疗并发症的发生率与程度均优于增强CT组的重要基础。随访3年，PET/CT组患者的生存质量高于增强CT组，提示在放疗过程中精准勾画靶区降低正常组织的照射量，能有效改善患者预后，提高生存质量。通过生存函数分析可知，PET/CT组患者PFS、OS均长于增强CT组，提示精准放疗对于延长患者PFS及OS均具有积极作用。本研究对PET/CT组患者同时进行PET/CT与增强CT扫描，通过对比明确了PET/CT勾画的GTV面积及SUVmax均小于增强CT扫描，但PET/CT发现的肿瘤灶多于增强CT扫描，明确了PET/CT勾画的放疗靶区更加精准，检出的肿瘤灶更全面。

综上所述，PET/CT对于NSCLC患者放疗靶区的勾画更加精准，肿瘤灶检出率更高，并能够有效降低放疗不良反应程度与发生率，提高患者预后生存质量，延长生存时间，值得推广应用。

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（收稿日期：2018-01-17 本文编辑：金 虹）