该方法可估算肽受体放射性核素治疗（PRRT）中不同结构的吸收剂量，并能够避免二维投影中器官重叠的问题。连续的全身平面图像可用于估算整个身体的平均吸收剂量，而结合平面图像与三维SPECT/CT图像的混合方法则克服了结构重叠的局限性。
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摘要
摘要
肽-受体-放射性核素治疗（PPRT）是一种靶向治疗，通过将短程能量放射性核素与对癌细胞受体具有高特异性的底物相结合实现。注射后，放射性示踪剂分布于全身，在靶向受体过表达的组织中摄取更高。使用β/γ放射性核素发射体可同时进行治疗成像（β发射）和治疗后成像（γ发射）。治疗后的序列图像可基于局部摄取及流入/流出动力学计算吸收剂量。我们采用了一种结合二维（2D）和三维（3D）图像信息的混合方法。通过采集系列全身图像和血液样本，评估不同风险器官及全身分布病灶的吸收剂量。仅对腹部区域进行一次3D-SPECT/CT成像，可克服肠道和肾脏等不同结构在平面图像上的投影重叠问题。该混合2D+3D-SPECT/CT方法将来自2D平面图像的有效半衰期信息与来自3D图像的局部摄取分布信息相结合。我们已将此方法用于接受177Lu-PSMA-617 PRRT治疗患者的吸收剂量估算。该方法也可应用于其他β-γ放射性示踪剂。截至目前，已有10名患者入组177Lu-PSMA-617联合肾脏与唾液腺保护药物（分别为甘露醇和谷氨酸片剂）的剂量学研究。在平面图像与3D-SPECT/CT上测得24小时肾脏摄取比值的中位数为0.45（范围：0.32–1.23）。在一名患者中对比了混合方法与全3D方法，结果显示混合法相对于全3D法低估了1.6%（2D：0.829 mGy/MBq，混合法：0.315 mGy/MBq，全3D：0.320 mGy/MBq）。治疗安全性已得到证实，肾脏平均吸收剂量为0.73 mGy/MBq（范围：0.26–1.07），腮腺为0.56 mGy/MBq（0.33–2.63），颌下腺为0.63 mGy/MBq（0.23–1.20），这些数值与既往发表的数据一致。
引言
在肽受体放射性核素治疗中，177Lu-PSMA-617 PRRT 将短程β发射体177Lu（在水中的最大射程为1.9 mm，半衰期为6.71天）与前列腺特异性膜抗原（PSMA）配体相结合。PSMA在90%-100%的局部前列腺癌病灶及转移性疾病（淋巴结和骨转移）中呈过表达，这是该疗法的关键基础。然而，PSMA受体也在多种正常组织中表达，治疗过程中常观察到这些组织对药物的高摄取。主要的剂量限制器官为肾脏、红髓、唾液腺和泪腺。这些器官的辐射吸收剂量可能限制最大可注射活度，从而影响治疗比。
本研究所（IRST IRCCS）启动了一项旨在提高病灶与正常组织之间治疗比的方案，通过在177Lu-PSMA-617治疗期间联合使用药物保护剂来实现。分别采用甘露醇、聚谷氨酸叶酸片剂联合外敷冰袋以及N-乙酰天冬氨酰谷氨酸滴眼液，用于保护肾脏、 唾液腺和泪腺1。输注后需进行剂量测定研究，以估算全身不同感兴趣结构（如肾脏、唾液腺、弥散性病灶）的有效半衰期（即物理半衰期与生物半衰期的结合）及吸收剂量。该评估需要通过采集输注后连续的全身平面图像获取全身信息2。然而，高摄取结构的重叠（例如肾脏上方短暂出现的肠道摄取）需要具备区分2D投影中混合摄取区域能力的3D信息。我们实施了一种混合方法，该方法利用2D平面图像
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方案
剂量测定程序根据治疗方案“177Lu-PSMA-617用于晚期去势抵抗性前列腺癌（CRPC）的放射性代谢治疗（RMT）：疗效与毒性评估”（EUDRACT/RSO编号：2016-002732-32）进行（图1）。根据患者体能状态选择接受剂量测定评估的患者，所有患者均签署知情同意书。在开始治疗前，每位患者均接受68Ga-PSMA-11全身PET/CT扫描。
注意：需要强调的是，某些步骤与所使用的扫描仪密切相关。
1. 输注前成像：透射图像与空白图像采集
注意：在首次图像采集过程中，将评估患者的水等效厚度。该值用于对注射177Lu-PSMA-617后获得的二维平面图像计数进行衰减校正。
- 设置低能高分辨率准直器（LEHR）。
- 在工作站上打开图像采集协议，并选择透射扫描全身平面图像采集。
- 检查床速（例如，7 cm/min）和放大倍数（例如，1），在空白扫描采集时保持这些数值一致。确保体表轮廓选项处于关闭状态。
- 让患者仰卧于检查床上，足先进，双臂自然置于身体两侧。所有图像均采用此体位。必要时可使用可用的支撑物（手臂支撑、膝部楔形垫、枕头、....
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结果
对10名患者（7名接受第一疗程治疗，3名接受第二疗程）进行了剂量测定。除3名患者外，其余患者均采集了血样。1名患者在首次输注后成像前排空了膀胱。5名患者的注射活度为5.5 GBq，另5名患者为4.4 GBq。
在曲线拟合方面，器官的时间-活度曲线采用单指数或双指数曲线拟合。对于唾液腺，采用包含摄取相和清除相的双指数曲线拟合，最大摄取量出现在输注后约16小时。对于肾脏，观察到部分患者（5例）存在摄取与清除相结合的阶段，而另一部分患者（5例）仅观察到单纯的清除相，因此采用了双指数和单指数拟合模型。全身（双指数）、红髓（双指数）和肝脏（单指数）均观察到单纯的清除相。
关于二维平面成像方法，肾脏的中位有效半衰期为30.4小时（范围12.2–80.6），肝脏为23.5小时（12.5–62.9），腮腺为31.6小时（25.6–60.7），颌下腺.......
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讨论
所述方法可实现对PRRT治疗进行全身剂量测定，是在二维全身与三维剂量测定信息之间的一种有效折中方案，因其在不显著增加图像采集负担的情况下提供了有价值的信息。该方法还可用于评估重叠结构的吸收剂量，并能提供位于三维SPECT/CT有限视野范围之外的结构相关信息。
该方法的实施需要不同领域相关人员（即医师、物理师、医学影像技术人员、护士）之间的高度协作，并且在图像采集和后期处理分析方面耗时较长。
我们的方法可进一步优化。通过避免注射前的透射扫描，并直接在全身CT或SCOUT图像上进行衰减校正，可以减少图像采集次数11。关于红髓剂量，正如其他作者所建议的那样12，可依据椎体摄取来评估吸收剂量，而非依赖血液样本。此外，还应考虑骨病变对红髓吸收剂量的贡献。
该模型的未来应用之一是评估通过三维SCPET/CT成像的结构（如肾脏、肝脏）的剂量-体积直方图（DVH）。与平均吸收剂量相比，DVH可.......
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披露
作者无任何利益冲突需要披露。
致谢
感谢参与本方案的专业人员（即医生、物理师和护士）以及同意参加本研究的患者。我们还感谢核医学科的医学影像技术人员在方案实施过程中提供的帮助：Valentina Mautone、Maria Caternicchia、Monia Pancisi、Daniela Fichera 和 Delia Bevilacqua。 作者感谢 Alessandro Savini 和 Simone Marzoni 在视频录制过程中提供的协助。 本工作部分由意大利癌症研究协会（AIRC，资助编号：L2P1367 - L2P1520）资助。本工作部分由意大利卫生部提供经费支持。
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材料
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 177Lu EndolucinBeta | ITG - Isotopen Technologien München AG，Lichtenbergstrasse 1，85748 Garching，德国，info@itm.ag | 用于治疗目的的放射性示踪剂 177Lu | |
| Biograph mCT Flow PET/CT | 西门子医疗，Erlangen，德国 | PET/CT 扫描仪 | |
| C-Thru 57Co 平面泛源 - 型号 MED3709 | Eckert & Ziegler 放射与医疗技术股份公司，Robert-Rössle-Str. 10，13125 柏林，德国，info@ezag.de | 校准/平面源 | |
| 带球形插入物的圆柱体模 | Data Spectrum 公司，1605 East Club Boulevard，Durham，北卡罗来纳州 27704-3406，美国，info@spect.com | 用于 SPECT/CT 校准的模体 | |
| Discovery NM/CT 670 SPECT/CT | 通用电气国际公司，通用电气医疗系统，以色列海法 | SPECT/CT 扫描仪 | |
| GalliaPharm 68Ge/68Ga 发生器 | Eckert & Ziegler 放射与医疗技术股份公司，Robert-Rössle-Str. 10，13125 柏林，德国，info@ezag.de | 用于成像目的的 68Ge/68Ga 发生器，用于产生 68Ga | |
| GammaVision v 6.08 | Ortec，Ametek - 先进测量技术公司，801 South Illinois Avenue，Oak Ridge，田纳西州 37830，美国，ortec.info@ametek.com | 伽马能谱分析软件 | |
| 高纯锗 HPGe，型号 GEM30P4-70 | Ortec，Ametek - 先进测量技术公司，801 South Illinois Avenue，Oak Ridge，田纳西州 37830，美国，ortec.info@ametek.com | 伽马能谱仪 | |
| MimVista 软件 | MIM 软件公司，俄亥俄州克利夫兰，邮编 44122，美国 | 工作站 | |
| OLINDA/EXM v 1.1 | RADAR - 辐射剂量评估资源，West End Ave，Nashville，田纳西州 37235，美国（现以商业版本 OLINDA/EXM v 2.0 发售，Hermes Medical Solutions，Strandbergsgatan 16， 112 51 斯德哥尔摩，瑞典，info@hermesmedical.com） | 剂量学软件 | |
| PSMA 11 | ABX 高级生化化合物公司 - 生物医学，Heinrich-Gläser-Straße 10-14，01454 Radeberg，德国，info@abx.de | 68Ga 放射性示踪剂的载体 | |
| PSMA 617 | Endocyte 公司（总部），3000 Kent Avenue，West Lafayette，印第安纳州 47906 | 177Lu 放射性示踪剂的载体 | |
| Xeleris 4.0 | 通用电气国际公司，通用电气医疗系统，以色列海法 | 工作站 |
参考文献
- Matteucci, F., et al. Reduction of 68Ga-PSMA renal uptake with mannitol infusion: preliminary results. European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. , 1-6 (2017).
- Sarnelli, A., et al.
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