“生物靶区”对肿瘤放射治疗带来的新希望与挑战

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1、“生物靶区”对肿瘤放射治疗带来的新希望与挑战昆明医学院第三附属医院、云南省肿瘤医院云南昆明650118*李文辉隋军秦继勇关键词：放射治疗生物靶区生物学影像正电子断层扫描NewHopesandChallengesfromBiologicalTargetVolumeforRadiationTherapyLiWenhui,SuiJun,QinJiyong（YunnanCancerHospital、TheThirdAffiliatedHospitalofKunmingMedicalCollege,KunmingYunnan650118,China）KeyWords:RadiationTherapy

2、;BiologicalTargetVolume;BiologicalImaging;PositronEmissionTomography传统的放射治疗学，从诊断、分期、治疗计划、监测和预后评估均建立在X线、CT、MRI、B超等影像检查基础之上。由于影像学和数字化技术的进步，高清晰度检查和三维重建已经能够真实地再现肿瘤GTV（GrossTumorVolume）及其解剖比邻和空间关系，这既是所谓的“解剖影像”。随着分子生物学对肿瘤生物学行为研究的日益深入，核医学和显像技术的发展，产生了对组织和细胞代谢、增殖、乏氧状态乃至基因表型提供更好影像的手段，如单光子发射计算机断层(SinglePhoto

3、nEmissionComputedTomography，SPECT)、正电子断层扫描（PositronEmissionTomography，PET）、核磁波谱（MagneticResonanceSpectroscopy，MRS）等等，可以更全面地了解肿瘤和正常组织的功能状态，即功能影像或生物学影像，导致了“生物靶区(BiologicalTargetVolume,BTV)”及肿瘤生物靶向放射治疗（Tumor[1]Biology-GuidedRadiotherapy）等概念形成，势必给肿瘤放射治疗，乃至综合治疗、评估及预后带来新的方向。一、以解剖影像为基础的放射治疗的新突破和问题*:通讯作者，

4、wenhuili64@yahoo.com.cn1云南省肿瘤医院、昆明医学院第三附属医院云南昆明650118放射治疗在历经90年艰辛的2D技术后，终于在上世纪80年代起进入了3D技术的飞速发展时期，新技术不断推陈出新。首先是CT模拟定位和3D放射治疗计划系统逐渐取代或较多地取代了常规2D放疗，在世界范围内基本上成为临床实践中的标准放疗技[2,3]术。90年代以来，计算机控制的多叶光栅准直器使用，使得放疗计划和投照系统剂量精确化，肿瘤靶区内剂量呈理想分布，即调强放疗（Intensity-ModulatedRadiationTherapy，IMRT），可以严格实现不同凸凹形态的靶区高剂量适形，而

5、且很好地避免照射特异敏感的正常组织，在欧美很快得到大量应用。新世纪后，我国各大肿瘤医院和三级综合医院肿瘤放疗专科也普遍开展。2001年全国无CT模拟定位机，2006年达到214台，[4]开展调强放疗机构达到115个，进入了精确定位、精确计划、精确治疗的精确放疗时代。随后，为了解决分次治疗的摆位误差、分次间（Interfraction）和同一分次中（Intrafraction）的靶区移位、变形、运动及与危及器官的位置关系变化，通过在线校位、自适应放疗、屏气、呼吸门控、四维放疗和实时跟踪等技术，解决了运动靶区准确适形的治疗问题，即是图像引导放疗（Image-GuidedRadiotherapy

6、,IGRT），代表着解剖影像为基础的X线放射治疗进入了理想的境界。然而，在解剖影像为基础的放射治疗靶体积定义中，肿瘤所见CT依赖于不同组织密度的差异，MRI依赖于磁性的不同，在炎症、手术、放化疗后等非肿瘤组织中可见相似的影像学表现。如果生物学改变未影响到形态学变化，就不至于影响解剖影像。当肿瘤基本结构没有解剖学变化、肿瘤和正常组织密度、磁性或增强对比相似的时候，解剖影像就不能很好地呈现肿瘤的大小和范围。解剖影像还无法给出肿瘤的乏氧、增殖、凋亡等重要生物学特性，对治疗后的疤痕形成、非活性组织残留判断也不满意。因此，以CT、MRI解剖影像作为放射治疗靶区的指示是不足以定义肿瘤的靶区和对治疗后疗

7、效进行评价的。这是放射治疗4D精确照射技术与肿瘤靶区不精确确定和治疗评价的矛盾及尴尬之处，也正是“生物靶区”的使命所在。此外，在行靶区准确性、均匀性高剂量精确治疗的同时，伴随3DCRT，特别是IMRT、IGRT而来的是，要以更多体积的正常组织和更多的全身照射剂量为代价。当高能量X射线（＞10MV）治疗时，还伴有散射中子线对人体的损害，这些将导致第二肿瘤发生。二、生物靶区概念带来放射治疗的变化生物靶区(Biological