放疗的生物靶区PPT课件

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1、放疗的生物靶区放疗的生物靶区Ling,et al.IJROBP,2000,47(3):551 放疗的生物靶区放疗的生物靶区 1.概述概述2.2.功能性显像功能性显像 靶区靶区 1.1.几何靶区几何靶区 平板平板X X线、普通线、普通CTCT和和MRIMRI、B B超超2.2.生物靶区生物靶区 功能性功能性CTCT、MRIMRI、SPECTSPECT、PETPET 靶区靶区 生物学图像含括了代谢、生生物学图像含括了代谢、生化、生理及功能等类别，在目前化、生理及功能等类别，在目前研究中还包括分子型、基因型及研究中还包括分子型、基因型及表型图像。表型图像。对放疗而言，带有影响放射对放疗而言，带有影响

2、放射敏感性及治疗结果因子的图像就敏感性及治疗结果因子的图像就被认为是放射生物学图像。被认为是放射生物学图像。概念概念 1.1.生物靶区生物靶区(Biological Target Volume,BTV)(Biological Target Volume,BTV)一系列肿瘤生物学因素决定的治疗一系列肿瘤生物学因素决定的治疗 靶区内放射敏感性不同的区域。靶区内放射敏感性不同的区域。包括：乏氧及血供包括：乏氧及血供 增殖、凋亡及细胞周期调控增殖、凋亡及细胞周期调控 癌基因及抑癌基因改变癌基因及抑癌基因改变 浸润及转移特性等浸润及转移特性等 概念概念 2.2.生物适形调强放射治疗生物适形调强放射治疗(

3、Biological Intensity(Biological Intensity Modulated Radiotherapy,BIMRT)Modulated Radiotherapy,BIMRT)(multidimensional conformal (multidimensional conformal radiotherapy,MD-CRT)radiotherapy,MD-CRT)利用先进的调强放射治疗技术，利用先进的调强放射治疗技术，给予不同的生物靶区不同剂量的给予不同的生物靶区不同剂量的 照射并最大限度地保护正常组织。照射并最大限度地保护正常组织。功能显像功能显像 1.1.肿瘤乏氧

4、显像肿瘤乏氧显像2.2.肿瘤血供显像肿瘤血供显像3.3.代谢显像代谢显像4.4.凋亡显像凋亡显像5.5.基因显像基因显像6.6.正常组织显像正常组织显像 功能显像功能显像 1.1.肿瘤乏氧显像肿瘤乏氧显像2.2.肿瘤血供显像肿瘤血供显像3.3.代谢显像代谢显像4.4.凋亡显像凋亡显像5.5.基因显像基因显像6.6.正常组织显像正常组织显像 肿瘤乏氧显像肿瘤乏氧显像 定义：利用放射性标记的乏氧显像剂定义：利用放射性标记的乏氧显像剂 进入肿瘤组织后进入肿瘤组织后,因乏氧而导致显因乏氧而导致显像剂滞留像剂滞留,于体外通过于体外通过SPECTSPECT或或PETPET对乏氧显像剂的探测实现对乏氧组对乏

5、氧显像剂的探测实现对乏氧组织的显像织的显像,或利用特殊的或利用特殊的MRIMRI技术技术,依据组织中不同的磁信号的改变对依据组织中不同的磁信号的改变对乏氧组织进行显影。乏氧组织进行显影。Krisha,et al.Semin Radiat Oncol,2001,11(1):58 肿瘤乏氧显像肿瘤乏氧显像 1.1.核医学技术核医学技术 1818F F、123123I I、131131I I、6060CuCu、99m99mTcTcChao,et al.IJROBP,2001,49(4):1171 肿瘤乏氧显像肿瘤乏氧显像 6060CuCu6060CuCuATSM PETATSM PET乏氧显像与乏氧

6、显像与CTCT进行图进行图像融合像融合将将6060CuCuATSM ATSM 摄取高于正常组织两摄取高于正常组织两倍者定义为乏氧肿瘤区倍者定义为乏氧肿瘤区(hGTV)(hGTV)Chao,et al.IJROBP,2001,49(4):1171Chao,et al.IJROBP,2001,49(4):1171 肿瘤乏氧显像肿瘤乏氧显像 技术技术 血氧水平依赖性血氧水平依赖性MRI(Blood Oxygen MRI(Blood Oxygen Level Dependent,BOLD)Level Dependent,BOLD)电子顺磁共振成像电子顺磁共振成像(Electron (Electron

7、Paramagnetic Resonance Paramagnetic Resonance Imaging,EPRI)Imaging,EPRI)Rodrigues,et al.J Magn Reson Imaging.2004,9(4):482 肿瘤乏氧显像肿瘤乏氧显像 BOLDBOLD鼠鼠GH3GH3乳头状瘤和乳头状瘤和RIF-1RIF-1纤维肉瘤纤维肉瘤15Gy15Gy后后BOLD MRIBOLD MRI预测放疗后预后预测放疗后预后Yamada,et al.Acta Radiol.2002,43(4):433 肿瘤乏氧显像肿瘤乏氧显像 EPRIEPRI 无创性无创性 可区分正常组织和肿瘤组

8、织。可区分正常组织和肿瘤组织。功能显像功能显像 1.1.肿瘤乏氧显像肿瘤乏氧显像2.2.肿瘤血供显像肿瘤血供显像3.3.代谢显像代谢显像4.4.凋亡显像凋亡显像5.5.基因显像基因显像6.6.正常组织显像正常组织显像 肿瘤血供显像肿瘤血供显像 1.1.核医学技术核医学技术 血管生成的基因显像：血管生成的基因显像：VEGFVEGF 与血管生成有关的受体或蛋白质显与血管生成有关的受体或蛋白质显 像像:VEGF-R:VEGF-R、整合素、整合素 血流、血容量改变血流、血容量改变:1515O OBouziotis，et al.Anticancer Res.2003，23(3A):2167 肿瘤血供显像

9、肿瘤血供显像 钐钐153153和锝和锝99m99m标记抗内皮标记抗内皮单克隆抗体单克隆抗体VG76eVG76e可以早期可以早期诊断肿瘤和指导治疗诊断肿瘤和指导治疗 肿瘤血供显像肿瘤血供显像 技术技术 动态增强灌注动态增强灌注MRMR影像影像(DSC-MRI)(DSC-MRI)Kiessling，et al.Invest Radiol.2004,39(1):34 肿瘤血供显像肿瘤血供显像 DSC-MRIDSC-MRI鼠鼠 前列腺癌前列腺癌Cho/Cho/tCr tCr 升升高高Fuss,et al.IJROBP.2001,51(2):478 肿瘤血供显像肿瘤血供显像 DSC-MRIDSC-MRI

10、低度恶性星形细胞瘤低度恶性星形细胞瘤监测前、中、后局部脑血流体积监测前、中、后局部脑血流体积(rCBV)立体定向放疗后评估临床预后立体定向放疗后评估临床预后结论：早期复发组结论：早期复发组rCBV高于局控组高于局控组 功能显像功能显像 1.1.肿瘤乏氧显像肿瘤乏氧显像2.2.肿瘤血供显像肿瘤血供显像3.3.代谢显像代谢显像4.4.凋亡显像凋亡显像5.5.基因显像基因显像6.6.正常组织显像正常组织显像 代谢显像代谢显像 定义：通过同位素标记的代谢物前体定义：通过同位素标记的代谢物前体或特定的代谢产物，体外检测组织或特定的代谢产物，体外检测组织细胞的代谢状态。细胞的代谢状态。代谢显像代谢显像 1

11、.1.葡萄糖葡萄糖 FDG-PETFDG-PET2.2.蛋白质蛋白质 1111C C标记的蛋氨酸标记的蛋氨酸(MET)(MET)MET-PET MET-PET3.3.核酸核酸 1111C C标记的甲基标记的甲基-1111C-C-胸腺嘧啶胸腺嘧啶4.MRS 4.MRS 胆碱胆碱/N-/N-乙酰天冬氨酸乙酰天冬氨酸Ribom,et al.Eur J Nucl Med Mol Imaging.2002,29(5):632 代谢显像代谢显像 METMET低度神经胶质瘤低度神经胶质瘤1111C C标记的蛋氨酸标记的蛋氨酸(MET)PET(MET)PET放射敏感性放射敏感性Sameni,et al.Mol

12、 Imaging.2003,2(3):159 代谢显像代谢显像 蛋白质及其水解产物蛋白质及其水解产物 Wells,et al.Mol Imaging.2002,1(3):151 代谢显像代谢显像 1111C C标记的胸腺嘧啶脱氧核苷标记的胸腺嘧啶脱氧核苷 PET PET 脑肿瘤和正常组织脑肿瘤和正常组织Kiessling，et al.Invest Radiol.2004,39(1):34 代谢显像代谢显像 MRSMRS鼠鼠 前列腺癌前列腺癌Cho/Cho/tCr tCr 升升高高 功能显像功能显像 1.1.肿瘤乏氧显像肿瘤乏氧显像2.2.肿瘤血供显像肿瘤血供显像3.3.代谢显像代谢显像4.4.

13、凋亡显像凋亡显像5.5.基因显像基因显像6.6.正常组织显像正常组织显像 凋亡显像凋亡显像 定义：通过体外显像的方法检测细胞自定义：通过体外显像的方法检测细胞自 发及诱发性凋亡的位置及程度。发及诱发性凋亡的位置及程度。1.1.核医学技术：核医学技术：99m99mTcTc标记的标记的Annexin VAnnexin V 核素受体显像核素受体显像技术：质子核磁光谱技术：质子核磁光谱 弥散弥散MRMR成像成像Vansteenkiste，et al.Hematol Oncol Clin North Am.2004，18(1):269 凋亡显像凋亡显像 PETPET1818F-F-胸腺嘧啶脱氧核苷胸腺嘧

14、啶脱氧核苷99m99mTc-Annexin V Tc-Annexin V 1818F-F-甲氧甲基硝基咪唑乙醇甲氧甲基硝基咪唑乙醇 (MISO)(MISO)Schellenberger,et al.Mol Imaging.2002,1(2):102 凋亡显像凋亡显像 Annexin V MRIAnnexin V MRI可以清楚显示肿瘤和凋亡区域可以清楚显示肿瘤和凋亡区域Chenevert,et al.Mol Imaging.2002,1(4):336.凋亡显像凋亡显像 弥散弥散MRI评价脑肿瘤的治疗效果评价脑肿瘤的治疗效果 功能显像功能显像 1.1.肿瘤乏氧显像肿瘤乏氧显像2.2.肿瘤血供显像

15、肿瘤血供显像3.3.代谢显像代谢显像4.4.凋亡显像凋亡显像5.5.基因显像基因显像6.6.正常组织显像正常组织显像 基因显像基因显像 1.1.基因表达显像：将功能基因转移至靶细基因表达显像：将功能基因转移至靶细 胞而赋予新的功能，再以核素标记来显胞而赋予新的功能，再以核素标记来显 示其基因表达的显像。示其基因表达的显像。2.2.基因反义显像：利用核酸碱基互补原基因反义显像：利用核酸碱基互补原 理，用放射线核素标记人工合成或生物理，用放射线核素标记人工合成或生物 体合成的特定反义寡核苷酸，与肿瘤的体合成的特定反义寡核苷酸，与肿瘤的 癌基因癌基因mRNAmRNA相结合显示其过度表达的靶相结合显示

16、其过度表达的靶 组织的显像。组织的显像。Costouros,et al.Mol Imaging.2002,1(3):301 基因显像基因显像 动态动态MR MR 基因表达基因表达鼠肿瘤显像鼠肿瘤显像Rehemtulla,et al.Mol Imaging.2002,1(1):43 基因显像基因显像 脑肿瘤基因诊断和治疗脑肿瘤基因诊断和治疗Britz-Cunningham，et al.J Nucl Med.2003,44(12):1945 基因显像基因显像 基因示踪剂、基因示踪剂、DNADNA转录和蛋白产物转录和蛋白产物无意义链、抗体和抗体片断无意义链、抗体和抗体片断代谢、乏氧、增殖、凋亡代谢、

17、乏氧、增殖、凋亡 、血管基因、血管基因 和多药耐药和多药耐药诊断和治疗诊断和治疗 功能显像功能显像 1.1.肿瘤乏氧显像肿瘤乏氧显像2.2.肿瘤血供显像肿瘤血供显像3.3.代谢显像代谢显像4.4.凋亡显像凋亡显像5.5.基因显像基因显像6.6.正常组织显像正常组织显像 正常组织显像正常组织显像 对正常组织特别是邻近肿瘤的对正常组织特别是邻近肿瘤的重要靶器官组织功能的观测。重要靶器官组织功能的观测。小结小结 1.MRI和和MRS2.PET3.分子影像学及放射生物性分子影像学及放射生物性 表现类型表现类型 Bentzen,et al.IJROBP,2004,58(2):320From a clinical target volumeFrom a clinical target volume to the real target volume to the real target volume 问题问题 1.新技术未常规用于临床新技术未常规用于临床2.与肿瘤内在分子机制不详与肿瘤内在分子机制不详 如放射敏感性、生长速度如放射敏感性、生长速度和乏氧和乏氧3.生物调强需大量临床研究生物调强需大量临床研究