PET 与呼吸门控技术评估胸部肿瘤的反应和正常组织效应

放射性肺炎是胸部恶性肿瘤放疗 (RT) 中的剂量限制性毒性。 它发生在 RT 开始后长达 6 个月，其特征是咳嗽、呼吸急促和肺功能改变。 严重放射性肺炎的死亡率接近 50% [4]。 剂量学参数，如受照射的肺体积百分比≧20 Gy（V20）和平均肺剂量（MLD），为治疗计划过程中评估放射性肺炎的风险提供了指导。 然而，这些参数对个体风险的预测能力较差。 计算机断层扫描 (CT) 显示的放射性肺损伤的表现具有早期和晚期的特点。 因为，放射性肺炎的特征是白细胞从血液迁移到受照射的肺组织；因此，在 FDG-PET 成像上，更强烈的炎症反应将导致更多的 FDG 摄取。 识别正常组织损伤的早期迹象或前兆有助于预测延迟的器官功能障碍。

在组合 PET/CT 中，CT 用于定位和校正 PET 图像中的衰减。 PET 和 CT 图像集的准确空间配准是准确诊断和 SUV 测量的先决条件。 然而，由于呼吸以及 PET（6-9 分钟）和 CT（约 15 秒）之间对胸部成像所需的采集时间的差异，2 个图像集之间的空间错位并不少见。 这种错位严重影响了 PET 图像的解释，导致病变定位错误和 SUV 定量不准确。 这些伪影的主要原因是经轴图像采集与肿瘤和正常组织的异步运动之间的动态相互作用。 为了解决运动效应，已经开发了呼吸门控技术。

一个更复杂的呼吸运动监测系统是实时位置管理呼吸门控系统 (RPM)。 该系统包括一个摄像机，该摄像机通过跟踪 2 个红外反射标记的垂直位移来测量呼吸运动，这些标记牢固地安装在放置在患者胸部的塑料块上。 块的运动通过 RPM 工作站上的图形界面显示。 它已被用于肺门控放射治疗、呼吸门控 CT 和 4-D CT，以及呼吸门控 PET 成像。

我们计划招募计划进一步放疗的胸部癌症患者。 患有预先存在的慢性肺病，例如 COPD、间质性肺病、囊性肺病等的患者将被排除在外。 FDG PET/CT 将在放疗前（基线研究）和完成放疗后 30-45 天（第 2 项研究）进行。 40 分钟后进行自由呼吸全身扫描，随后进行胸部区域 4D PET/CT 和 RPM 方法。 这些患者将在放射肿瘤科门诊进行随访，任何与放射相关的不良反应和长期预后都将被记录下来。 数据分析之间的关联将进一步研究。

我们将更好地描述自由呼吸 PET/CT 4-D PET/CT 与 RPM 呼吸门控方法在处理肿瘤代谢方面的相关性和差异，以及评估正常组织代谢效应。 进一步的工作是试图发现该应用是否有助于临床结果和预测 4-D PET/CT 技术与 RPM 呼吸门控方法的预后。