Y-90 微球放射性栓塞治疗中基于体素的剂量测定:预处理 Tc-99m SPECT/CT 与治疗后 Y-90 PET/MRI 的深度比较

【字体: 时间:2025年04月24日 来源:Annals of Nuclear Medicine 2.5

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  为探究预处理 Tc-99m-MAA SPECT/CT 和治疗后 Y-90 PET/MR 图像计算的体素剂量测定与平均吸收剂量差异,研究人员开展相关研究。结果显示前者预测健康肝实质剂量更准确,此研究对优化放射性栓塞治疗意义重大。

  在医学领域,肝脏肿瘤严重威胁人类健康。原发性肝癌,像肝细胞癌(HCC)和肝内胆管细胞癌(ICC),以及肝脏转移瘤,在全球范围内都很常见。这些肿瘤的发生和发展对患者的生存产生极大影响,所以正确治疗肝脏肿瘤至关重要。
目前,放射性栓塞(TARE)是治疗肝脏肿瘤的一种重要方法,它通过肝动脉注入含有 Y-90 的栓塞微球。在治疗规划中,计算给药活度非常关键。过去,人们常用体表面积和单室剂量测定等方法,但现在多室剂量测定方法因其能分别计算肿瘤和非肿瘤肝段的剂量,在治疗规划中更具优势。

在治疗前,医生会让患者进行肝动脉造影和 Tc-99m 标记的大颗粒聚合白蛋白(MAA)单光子发射计算机断层扫描 / 计算机断层扫描(SPECT/CT)来评估剂量分布。不过,MAA 颗粒和微球在很多方面存在差异,比如颗粒数量、每个球体的活度、大小和稳定性等,这可能导致两者分布不同,使得预测剂量和实际吸收剂量有差别。

治疗后,正电子发射断层扫描(PET)成像可以评估微球分布。以前的研究多使用 PET/CT,但正电子发射断层扫描 / 磁共振成像(PET/MRI)结合了 MRI 的高软组织对比度、PET 成像和呼吸门控技术,或许能让剂量测定更准确。另外,基于体素的剂量测定方法能分析三维空间中的每个体素,其剂量体积直方图(DVH)值对预测治疗反应和计算所需活度可能有帮助,但相关研究较少。

为了解决这些问题,来自土耳其安卡拉大学医学院等机构的研究人员开展了一项研究,相关成果发表在《Annals of Nuclear Medicine》上。

研究人员采用单中心前瞻性和回顾性结合的研究方法。研究对象为接受 Y-90 玻璃或树脂微球治疗的原发性和转移性肝癌患者,这些患者在治疗后 24 小时内进行 Y-90 PET/MRI 成像。研究人员排除了没有预处理 Tc-99m-MAA SPECT/CT 图像、有 MRI 禁忌症等不符合条件的患者。

研究人员先对符合条件的患者进行肝动脉造影,评估血管情况,然后注入 150MBq 的 Tc-99m MAA,进行平面闪烁显像和 SPECT/CT 扫描,为治疗规划计算剂量。治疗时,缓慢注入微球,之后进行 Y-90 PET/MR 成像。成像后,研究人员手动勾勒肝脏、肿瘤等区域,计算各区域的吸收剂量和 T/N 比值,生成剂量体积直方图。

在数据分析上,研究人员用描述性统计方法总结数据,通过可靠性分析计算组内相关系数(ICC),用线性回归分析比较变量关系,用 Wilcoxon 符号秩检验检测差异,用 Bland–Altman 图研究差异和一致性界限。

研究结果显示,最初评估了 94 次治疗的预处理和治疗后数据,排除部分患者后,最终纳入 47 次治疗和 41 名患者。其中,27 次治疗使用玻璃微球,20 次使用树脂微球。患者中男性 24 人,女性 17 人,中位年龄 63 岁,多数患者的肿瘤来源于结直肠癌和肝细胞癌。

在平均吸收辐射剂量比较方面,玻璃微球治疗患者中,Y-90 PET/MRI 计算的肿瘤中位平均吸收剂量为 207.60Gy,Tc-99m-MAA SPECT/CT 预测值为 208.42Gy;树脂微球治疗患者中,这两个值分别为 113.3Gy 和 102.50Gy。对于全肝正常组织和灌注正常肝组织剂量,两种成像方式计算结果差异不大,但玻璃微球治疗患者的 T/N 比值和平均肿瘤剂量,两种成像方式存在显著差异。

剂量体积直方图比较结果表明,玻璃微球和树脂微球治疗患者中,肿瘤组织的 D10、D50 和 D90 值在两种成像方式下存在不同程度差异。玻璃微球治疗患者中,Tc-99m-MAA SPECT/CT 计算的 D10 值低于 Y-90 PET/MRI,D90 值则相反;树脂微球治疗患者也有类似趋势。

研究结论指出,预处理 Tc-99m-MAA SPECT/CT 能可靠预测正常肝组织吸收剂量,在治疗规划中意义重大,但预测肿瘤吸收辐射剂量的价值较低。而且,两种成像方式计算的剂量体积直方图存在差异,Y-90 PET/MRI 的 D10 值更大,D90 值更小。

这项研究意义非凡。它让人们更清楚地了解预处理 Tc-99m-MAA SPECT/CT 和治疗后 Y-90 PET/MRI 在剂量测定上的差异,有助于医生在放射性栓塞治疗规划中更准确地评估剂量,从而提高治疗效果,保护正常肝组织,为肝脏肿瘤患者的治疗提供更可靠的依据。

研究人员开展此项研究时,主要运用了以下关键技术方法:

  • 影像学检查技术:对患者进行肝动脉造影评估血管;使用 Tc-99m-MAA SPECT/CT 和 Y-90 PET/MRI 进行成像,获取不同阶段的影像数据。
  • 图像分析技术:手动勾勒肝脏、肿瘤等感兴趣区域,计算各区域吸收剂量、T/N 比值;生成剂量体积直方图,并进行量化分析。
  • 数据分析技术:采用描述性统计、可靠性分析(计算 ICC)、线性回归分析、Wilcoxon 符号秩检验、Bland–Altman 图等方法,对数据进行综合分析。

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