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1、,放疗的生物靶区,Ling,et al.IJROBP,2000,47(3):551,放疗的生物靶区,1.概述2.功能性显像,靶区,1.几何靶区 平板X线、普通CT和MRI、B超2.生物靶区 功能性CT、MRI、SPECT、PET,靶区,生物学图像含括了代谢、生化、生理及功能等类别，在目前研究中还包括分子型、基因型及表型图像。对放疗而言，带有影响放射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。,概念,1.生物靶区(Biological Target Volume,BTV)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。包括：乏氧及血供 增殖、凋亡及细胞周期调控 癌基因及抑癌基
2、因改变 浸润及转移特性等,概念,2.生物适形调强放射治疗(Biological Intensity Modulated Radiotherapy,BIMRT)(multidimensional conformal radiotherapy,MD-CRT)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 照射并最大限度地保护正常组织。,功能显像,1.肿瘤乏氧显像2.肿瘤血供显像3.代谢显像4.凋亡显像5.基因显像6.正常组织显像,功能显像,1.肿瘤乏氧显像2.肿瘤血供显像3.代谢显像4.凋亡显像5.基因显像6.正常组织显像,肿瘤乏氧显像,定义：利用放射性标记的乏氧显像剂 进入肿瘤组织后,
3、因乏氧而导致显像剂滞留,于体外通过SPECT或PET对乏氧显像剂的探测实现对乏氧组织的显像,或利用特殊的MRI技术,依据组织中不同的磁信号的改变对乏氧组织进行显影。,Krisha,et al.Semin Radiat Oncol,2001,11(1):58,肿瘤乏氧显像,1.核医学技术 18F、123I、131I、60Cu、99mTc,Chao,et al.IJROBP,2001,49(4):1171,肿瘤乏氧显像,60Cu60CuATSM PET乏氧显像与CT进行图像融合将60CuATSM 摄取高于正常组织两倍者定义为乏氧肿瘤区(hGTV),Chao,et al.IJROBP,2001,49
4、(4):1171,Chao,et al.IJROBP,2001,49(4):1171,肿瘤乏氧显像,2.MRI技术 血氧水平依赖性MRI(Blood Oxygen Level Dependent,BOLD)电子顺磁共振成像(Electron Paramagnetic Resonance Imaging,EPRI),Rodrigues,et al.J Magn Reson Imaging.2004,9(4):482,肿瘤乏氧显像,BOLD鼠GH3乳头状瘤和RIF-1纤维肉瘤15Gy后BOLD MRI预测放疗后预后,Yamada,et al.Acta Radiol.2002,43(4):433,肿
5、瘤乏氧显像,EPRI 无创性 可区分正常组织和肿瘤组织。,功能显像,1.肿瘤乏氧显像2.肿瘤血供显像3.代谢显像4.凋亡显像5.基因显像6.正常组织显像,肿瘤血供显像,1.核医学技术 血管生成的基因显像：VEGF 与血管生成有关的受体或蛋白质显 像:VEGF-R、整合素 血流、血容量改变:15O,Bouziotis，et al.Anticancer Res.2003，23(3A):2167,肿瘤血供显像,钐153和锝99m标记抗内皮单克隆抗体VG76e可以早期诊断肿瘤和指导治疗,肿瘤血供显像,2.MRI技术 动态增强灌注MR影像(DSC-MRI),Kiessling，et al.Invest
6、Radiol.2004,39(1):34,肿瘤血供显像,DSC-MRI鼠 前列腺癌Cho/tCr 升高,Fuss,et al.IJROBP.2001,51(2):478,肿瘤血供显像,DSC-MRI低度恶性星形细胞瘤监测前、中、后局部脑血流体积(rCBV)立体定向放疗后评估临床预后结论：早期复发组rCBV高于局控组,功能显像,1.肿瘤乏氧显像2.肿瘤血供显像3.代谢显像4.凋亡显像5.基因显像6.正常组织显像,代谢显像,定义：通过同位素标记的代谢物前体或特定的代谢产物，体外检测组织细胞的代谢状态。,代谢显像,1.葡萄糖 FDG-PET2.蛋白质 11C标记的蛋氨酸(MET)MET-PET3.核
7、酸 11C标记的甲基-11C-胸腺嘧啶4.MRS 胆碱/N-乙酰天冬氨酸,Ribom,et al.Eur J Nucl Med Mol Imaging.2002,29(5):632,代谢显像,MET低度神经胶质瘤11C标记的蛋氨酸(MET)PET放射敏感性,Sameni,et al.Mol Imaging.2003,2(3):159,代谢显像,蛋白质及其水解产物,Wells,et al.Mol Imaging.2002,1(3):151,代谢显像,11C标记的胸腺嘧啶脱氧核苷 PET 脑肿瘤和正常组织,Kiessling，et al.Invest Radiol.2004,39(1):34,代谢
8、显像,MRS鼠 前列腺癌Cho/tCr 升高,功能显像,1.肿瘤乏氧显像2.肿瘤血供显像3.代谢显像4.凋亡显像5.基因显像6.正常组织显像,凋亡显像,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。1.核医学技术：99mTc标记的Annexin V 核素受体显像2.MRI技术：质子核磁光谱 弥散MR成像,Vansteenkiste，et al.Hematol Oncol Clin North Am.2004，18(1):269,凋亡显像,PET18F-胸腺嘧啶脱氧核苷99mTc-Annexin V 18F-甲氧甲基硝基咪唑乙醇(MISO),Schellenberger,et
9、al.Mol Imaging.2002,1(2):102,凋亡显像,Annexin V MRI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,弥散MRI评价脑肿瘤的治疗效果,功能显像,1.肿瘤乏氧显像2.肿瘤血供显像3.代谢显像4.凋亡显像5.基因显像6.正常组织显像,基因显像,1.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 示其基因表达的显像。2.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 体合成的特定反义寡核苷酸，与肿瘤的 癌基因mRNA相结合显示其过度表达的靶
10、 组织的显像。,Costouros,et al.Mol Imaging.2002,1(3):301,基因显像,动态MR 基因表达鼠肿瘤显像,Rehemtulla,et al.Mol Imaging.2002,1(1):43,基因显像,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,基因示踪剂、DNA转录和蛋白产物无意义链、抗体和抗体片断代谢、乏氧、增殖、凋亡、血管基因 和多药耐药诊断和治疗,功能显像,1.肿瘤乏氧显像2.肿瘤血供显像3.代谢显像4.凋亡显像5.基因显像6.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重要靶器官组织功能的观测。,小结,1.MRI和MRS2.PET 分子影像学及放射生物性 表现类型,Bentzen,et al.IJROBP,2004,58(2):320,From a clinical target volume to the real target volume,问题,1.新技术未常规用于临床2.与肿瘤内在分子机制不详 如放射敏感性、生长速度和乏氧3.生物调强需大量临床研究,谢 谢！,
