Positronemissionstomografi/Datortomografi (PET/CT) inför dosplanering vid strålbehandling

Transkript

1 Örebro universitet Institutionen för hälsovetenskap och medicin Röntgensjuksköterskeprogrammet 180 hp Medicin C, Examensarbete, 15 hp Vårterminen 2013 Positronemissionstomografi/Datortomografi (PET/CT) inför dosplanering vid strålbehandling Författare: Elin Westman Handledare: Håkan Geijer Titel: Överläkare, docent

2 Abstrakt Bakgrund: Positronemissionstomografi/Datortomografi (PET/CT) ger en bra komplettering till CT och kan resultera i bättre dosplanering inför strålbehandling. Vid strålbehandling kan strålvolymen bli mer precis, onödiga strålskador undviks och strålningskomplikationer kan minskas. Syfte och frågeställning: Syftet var att undersöka om PET/CT har en viktig roll inför dosplanering vid strålbehandling. Kan PET/CT i jämförelse med CT förbättra beräkning av strålvolym hos patient som ska genomgå strålbehandling? Metod: Sökningar av vetenskapliga artiklar gjordes via databasen PubMed och BioMed Central. Sökorden var PET/CT, positron, radiotherapy, planning och delineation. Sökning ett och två gjordes i PubMed vilket gav 214 respektive 128 träffar. Sökning tre gjordes i BioMed Central och gav 69 träffar. Resultat: Samtliga studier visade att det vid användning av PET/CT vid dosplanering blev en skillnad i resultat, i jämförelse med CT. Generellt visade vissa studier på minskad målvolym (targetvolym) och andra studier på ökad targetvolym. Konklusion: Oavsett om resultatet visade på minskad eller ökad targetvolym så visar PET/CT på en fördel i betydelsen att patienten kommer få en mer korrekt strålvolym vid behandling. Nyckelord: PET/CT, dosplanering, strålbehandling

3 Innehållsförteckning 1 Inledning Bakgrund PET Radiofarmaka PET - kameran SUV Datortomografi PET/CT Stadieindelning Strålbehandling Tekniker i strålbehandling Kurativ eller palliativ behandling PET/CT inför dosplanering vid strålbehandling Metodik Dosplanering Targetvolym Riskorgan D dosplanering Syfte och frågeställning Metod Resultat Diskussion Metoddiskussion Resultatdiskussion Konklusion Referenser Bilaga1 20

4 1 Inledning Positronemissionstomografi (PET) är en nuklearmedicinsk metod som kan visa metaboliska och funktionella förändringar vid sjukdom. PET använder i sin metod molekyler som är märkta med radionuklider som är positronemitterande. Genom användning av en PET-kamera går det med tomografisk teknik att avbilda den substans som studeras. Resultatet framställs av flera tomografiska bilder (1). Inom onkologiska frågeställningar dominerar PET/Datortomografi (CT) som kan användas för bland annat stadieindelning, diagnostik, prognostisering, samt som underlag inför planering av strålbehandling (2). Integrerad PET/CT gör att det med större säkerhet går att lokalisera funktionell avvikelse och samtidigt se kroppens anatomi (3). PET/CT kan som nämndes innan även användas inför dosplanering vid strålbehandling hos patienter med cancerdiagnos, där det nu oftast används CT för att beräkna målvolym (targetvolym). PET/CT kan möjligen ha en fördel inom detta område. Risken finns att inte rätt tumörvolym bestrålas då dosen kan bli för liten så att sjukdomsutbredning missas, eller att för stor volym bestrålas vilket kan leda till allvarliga biverkningar för patienten och att frisk vävnad skadas (4). Därför vill författaren av den här studien belysa ifall det med hjälp av PET/CT går att få en mer säker beräkning av strålvolym hos patient som ska genomgå strålbehandling. 2 Bakgrund 2.1 PET PET utvecklades under 1970-talet och är en nuklearmedicinsk tomografisk metod. PET tekniken ger kompletterande biokemisk beskrivning av normal organfunktion och kan synliggöra och definiera metaboliska och funktionella förändringar vid sjukdom, ofta innan förändringar visats på organens struktur. Det finns möjlighet att följa metabolism, transport och farmakologisk effekt av flera ämnen (1). 1

5 2.1.1 Radiofarmaka Vid PET undersökning används speciella isotoper. Då dessa isotoper som är lämpliga för PET sönderfaller sker ett beta + sönderfall där en positron sänds ut (2,5). När positronen kolliderar med en elektron sker en annihilation och två fotoner emitteras i motsatt rikting med en energi på 511keV. De isotoper som används för PET kan vara 11 C, 13 N och 15 O men den mest vanliga isotopen för detta ändamål är 18 F (Fluor) (1,2). Radiofarmaka som oftast används vid PET undersökning är 18-F-2-fluoro-2-deoxy-Dglucose (FDG) som består av en druvsockermolekyl. Denna molekyl har en liknande struktur och beter sig biokemiskt som glukos (6). Vid malignitet sker en ökning av glukosomsättningen i de celler som är maligna och inne i cellen sker en uppreglering av ett enzym som heter hexokinas vilket ökar fosforylering av FDG. FDG som är fosforylerat går inte vidare i sockermetabolismen utan blir kvar i den maligna cellen och ansamlas där, därför kan PET- kameran avbilda metabolism. 18 F-FDG kan sägas vara en markör för malignitet. Ofta ses ett onormalt upptag visuellt vid PET undersökning men ett bra sätt att mäta upptag är standardized uptake value (SUV) (2) PET - kameran PET - kameran bygger på att på samma gång detektera de två motriktade fotonerna på 511keV som uppkommer vid annihilation. Kameran som detekterar fotoner består av en eller flera detektorringar som innehåller några tusen scintillationsdetektorer som är bra för att detektera höga energier av fotoner. För att få en bild krävs samtidig signal från två detektorer. Mätsignal innebär att det har registrerats en annihilationshändelse längs en rät linje mellan de detektorer som registrerat fotonerna. Bilderna byggs upp genom ett stort antal registreringar av fotoner (1) SUV SUV visar ett index på upptag av FDG och ger en indikation på graden av metabolism i den bedömda förändringen. Denna mätning är proportionell till aktiviteten av metabolism. SUV kan visas som (SUVmax) vilket är det högsta värdet av en förändring eller (SUVmedel) som visar medelvärdet i ett område som ritats runt förändringen (6). 2

6 2.2 Datortomografi CT är en skiktröntgenmetod som används för att ställa diagnos, undersökningen ger bra anatomiska bilder (2,7). En CT avbildar patienten i tvärsnitt och dessa snitt visar densitetsskillnader i kroppen. Då det är skillnad på täthet så är det lättare att identifiera strukturer men då det är mindre skillnader i täthet är det svårt att skilja den ena strukturen från den andra. Då en tumör har den täthet som omgivande vävnad har är tumören svår att identifiera och i det fallet kan kontrastmedel vara bra att använda för att kunna skilja på frisk vävnad och tumörvävnad (8). 2.3 PET/CT PET/CT har funnits sedan Undersökningen kan ge anatomisk och funktionell information i en enda undersökning. Denna undersökning har visat sig leda till bättre information i jämförelse med separat CT och PET undersökning. PET/CT har blivit en viktig undersökning inom klinisk onkologi (3). Det kan vid möjliga rörelseartefakter som kommer av patientens andning användas andningsgating vid PET. Där beskriver en signal den dynamiska rörelsen av patienten som spelas in vid undersökningen. Signalen används sedan för att få rådata i samma fas av andning vilket leder till bilder som har minskad rörelse (9) Stadieindelning PET/CT används bland annat vid bestämning av tumör, körtlar, metastaser (TNM) stadium och beskriver tumörsjukdomens utbredning. T betyder primärtumör, N står för lymfkörtlar och M för fjärrmetastaser. Ett värde ges till varje bokstav i klassifikationen vilken beskriver utbredningen. T1-T4 visar på tumörens storlek och möjlig inväxt på intilliggande strukturer, N1 betyder till exempel att metastaser finns i lymfkörtlar och M0 betyder att inga fjärrmetastaser finns (2,10). 2.4 Strålbehandling Strålbehandling ges med joniserande strålning vid sjukdomar och speciellt vid cancer. Behandlingen är en teknologisk och komplicerad process som består av flera olika steg och måste anpassas till varje enskild person. Strålningen som används vid behandling verkar genom att arvsmassan skadas i cellkärnorna och på det viset hindras fortsatt tumörväxt och celldelning (10). 3

7 2.4.1 Tekniker i strålbehandling Strålbehandling delas in i två olika tekniker som är extern strålbehandling och brakyterapi. Extern strålbehandling är den vanligaste formen och behandlingen sker då med strålning som kommer från en strålkälla och träffar patientens kropp från ett avstånd (8,10). Behandling av tumörceller sker med strålfält som kan vara ett eller flera. Det används fotonstrålning (gamma, röntgenstrålning) eller partikelstrålning (neutroner, elektroner) vid behandling. Extern strålbehandling används vid tumörer var som helst i kroppen och är en bra metod då det handlar om stora områden där det finns risk för spridning som till exempel lymfkörtelstationer men mindre tumörvolymer behandlas också. Genom att ett antal strålfält kommer från olika håll kan en hög stråldos ges till ett litet område för att få bort tumörceller. Den andra tekniken är brakyterapi vilket innebär att strålkällan placeras i närheten eller inne i tumörens volym. Vid brakyterapi bör tumörvolymen vara begränsad till skillnad mot extern strålbehandling. Brakyterapins fördel är att tumören kan utsättas för höga stråldoser samtidigt som den friska vävnaden inte skadas så mycket (8) Kurativ eller palliativ behandling Syftet för strålbehandlingen formuleras av onkologen och sätts som kurativ eller palliativ. Målet vid kurativ behandling är att antalet maligna celler ska försvinna och ge en botande behandling. Volymen för strålningen innefattar områden där tumör kan påvisas och även dit spridning kan förväntas. Vid palliativ behandling är målet att förebygga eller minska symtom och ge en bättre livskvalitet för patient. Volymen som behandlas innefattar endast områden där tumörceller kan ses (8,10). 2.5 PET/CT inför dosplanering vid strålbehandling För att nå targetvolym för kurativt syftande strålbehandling har sjukvården traditionellt använt CT. PET/CT kan möjligen förbättra diagnostiken (4). Undersökningen ger en bra komplettering till CT och kan resultera i bättre bestämning av targetvolym. Strålvolymen kan bli mer precis, onödiga strålskador undviks och strålningskomplikationer kan minskas med hjälp av PET/CT. På det viset kan effekten av strålningen förbättras (11,12). 4

8 2.5.1 Metodik Förberedelser görs med frågor om till exempel patienten tidigare genomgått strålbehandling, blivit opererad eller äter medicin. Det tas ett blodsockerprov och en perifer venkateter (PVK) sätts. Patienten vilar därefter i 30 minuter och efter vilan ges cirka 3-5 megabequerel (MBq)/kg kroppsvikt av FDG. Patienten vilar sedan i en timme så att radiofarmakan ska sprida sig i kroppen och går därefter till undersökningsrummet. Innan patienten lägger sig på britsen byts madrassen ut mot en plan bordstopp som även används vid strålbehandlingen för att få precis rätt position av patienten. En extern laser som finns i undersökningsrummet används för att mäta in patienten i rätt position. Personal från dosplaneringen lägger upp patienten som de vill ha denne och ställer in patienten med gantryts laser. Först körs en översiktsbild där en ROI läggs och sedan en CT med kontrast över det utvalda området. Därefter görs en PET på precis samma område som CT. CT och PET bilderna fusioneras och skickas till onkologen för dosplanering. Vid dosplaneringen ritar onkologen in targetvolym med en marginal på grund av bland annat andning och tarmrörelser hos patienten, riskorgan i närheten av tumören ritas även in. Sedan planeras hur strålfälten ska gå vilka oftast är fyra stycken från varje håll. Detta kontrollräknas och programmeras sedan in i maskinen som ska användas vid strålbehandlingen. 2.6 Dosplanering Det är behandlingstekniken som föreslås vid dosplanering, som exempelvis vilken storlek och riktning behandlingsfält ska ha så att rätt ordination uppnås. Dosplaneringen innehåller de steg i processen som leder fram till behandlingens start, i det ingår exempelvis stråldos, fixering och targetvolymer. Det är kraftfulla datorsystem som hjälper till att göra planeringen och uppgifter om patient som tidigare bilder och targetvolym sätts i systemet samman med strålbehandlingsapparaternas fysikaliska uppgifter. På det viset skapas en bild över hur stråldosen kommer att fördela sig på patienten. Dosplanen kommer vara en grund för patientens behandling men är också viktig för forskning, utvärdering och som dokumentation (8). 5

9 2.6.1 Targetvolym Targetvolym målvolym för kurativt syftande strålbehandling och ordination av stråldos utförs av läkare som är ansvarig för strålbehandlingen som också markerar riskorgan i närheten av strålningen och vilka doser som är acceptabla till det organet. Targetvolym delas in i olika nivåer som Gross Tumor Volume (GTV), Clinical Target Volume (CTV) samt Planning Target Volume (PTV) (8). Inför strålbehandling är ritning av GTV ett viktigt steg som i stor grad även bestämmer CTV och PTV, med hjälp av PET/CT kan dessa volymer ändras då undersökningen kan ändra stadium av tumör, körtlar och metastaser (13,14). Se tabell 1 för beskrivning av targetvolym. Tabell 1.Nivåer av targetvolym GTV CTV PTV Innefattar tumörväxt som är känd. Innefattar tumörväxt som är känd samt volym med möjlig tumör. Tumörcellerna går inte att se fast det är stor risk att de finns där, samt regionala lymfkörtlar. Innefattar CTV och en marginal med hänsyn till rörelse, form, storlek och läge Riskorgan Dessa organ är vanlig vävnad vars strålkänslighet kan påverka planering av behandling eller den stråldos som är ordinerad. Det indelas i tre klasser då klass I ger strålskador till organ som kan leda till svår sjuklighet eller död, klass II resulterar i mild till måttlig sjuklighet och klass III då strålskadan är övergående och inte resulterar i någon sjuklighet (8) D dosplanering 3D-dosplanering betyder att targetområdet och patientens anatomi beskrivs som volymer. Det mål som vill uppnås vid 3D-dosplanering är att med en så jämn stråldos som möjligt behandla targetvolymen medan omkringliggande vävnad skonas så mycket det är möjligt (8). 6

10 3 Syfte och frågeställning Syftet med studien var att undersöka om PET/CT har en viktig roll inför dosplanering vid strålbehandling. Frågeställningen blir om PET/CT i jämförelse med CT kan förbättra beräkning av strålvolym hos patient som ska genomgå strålbehandling? 4 Metod För att komma fram till resultatet i litteraturstudien gjordes sökningar av vetenskapliga artiklar via databasen PubMed och BioMed Central mellan 22/3 och 5/ Sökningarna i PubMed begränsades till att artiklar skulle vara högst fem år för att få tillgång till de senaste studierna och att de skulle vara begränsade till människor (humans) för att utesluta studier om djur. I databasen BioMed Central gjordes inga begränsningar. Sökorden som kombinerades var PET/CT, positron, radiotherapy, planning och delineation. Sökning ett gjordes i PubMed. Sökorden var PET/CT, radiotherapy och planning vilket gav 214 träffar. Samtliga 214 titlar lästes och av dessa 77 abstrakt. Nitton artiklar valdes ut vilka hade ett syfte som passade studien. Av dessa exkluderades sju stycken då de var review och sju stycken till som efter mer noggrann läsning inte svarade på syftet med studien. Första sökningen resulterade slutligen i fem artiklar. Sökning två gjordes i PubMed. Sökorden som användes var positron, radiotherapy och planning vilket gav 645 träffar. Eftersom det blev så många träffar lades ordet delineation till och fick då 128 träffar. Samtliga 128 titlar lästes men här återkom 27 titlar med redan lästa abstrakt som fanns i första sökningen, dessa exkluderades. Tio nya abstrakt lästes och utav dessa valdes tre stycken artiklar ut som hade ett syfte som passade studien. Andra sökningen resulterade i tre artiklar. Sökning tre gjordes i databasen BioMed Central. Sökorden som användes var PET/CT, radiotherapy, planning och delineation vilket gav 69 träffar. Fem abstrakt lästes och av dem valdes två artiklar ut som hade ett syfte som passade studien. Sökning tre resulterade i två artiklar. Se figur 1 för flödesschema av artikelurval. 7

11 Totalt valdes slutligen tio artiklar ut för att kunna svara på studiens syfte och frågeställning. De tio valda artiklarna hade som syfte att se på PET/CT inför dosplanering vid strålbehandling. Sex av tio studier var etiskt godkända. PubMed PubMed BioMed C lästa titlar sammanlagt 92 abstrakt lästa 24 artiklar valdes Tio valda artiklar för studien 319 artiklar exkluderade: 292 fel titel 27 dubbletter 68 artiklar exkluderade pga fel syfte 14 artiklar exkluderade: 7 fel syfte 7 review Figur 1. Flödesschema för urval av artiklar. 8

12 5 Resultat Samtliga studier visade att det vid användning av PET/CT vid dosplanering blev en skillnad på resultat i jämförelse med CT. Generellt visade vissa studier på minskad targetvolym och andra studier på ökad targetvolym. Nedan presenteras först studier som visade på minskad volym och sedan resultat som visade en ökad volym. Studier som generellt visade på minskad targetvolym Chetterjee et al. (15) jämförde CT med konstrastmedel (CECT) och PET/CT vid ritning av känd primärtumörväxt (GTVp) och känd körtelväxt (GTVn) samt CTV. Det studerades även om det skiljde i TNM - stadium mellan modaliteter. I studien deltog 20 patienter med orofarynxcancer, där samtliga var kandidater för strålbehandling. Det gjordes först en CT som följdes av PET. Bilderna skickades till dosplaneringen och onkologen ritade targetvolym på CT och PET/CT bilderna. TNM-stadium var oförändrad hos 17 av 20 patienter. Ett fall sågs som hade ändrat tumörstadium, i ett annat ändrad körtelstatus och i det tredje fallet upptäcktes skelettmetastaser. En stor skillnad sågs i GTVp vid jämförelse av modaliteter, där det i flesta fall sågs en minskad volym vid användning av PET/CT. När det räknades på genomsnittlig GTV var den ritade linjen på PET/CT 25,16 cm 3 och på CT 36,56 cm 3. Sexton av 20 patienter hade i studien körtelspridning men mellan modaliteterna visades ingen större skillnad i GTVn. CTV ändrades i fyra fall. Studien visade att PET/CT ger relevant information och färre geografiska missar vid dosplanering i jämförelse med CT. Pehlivan et al. (16) jämförde även de CT och PET/CT vid ritning av targetvolym. Här deltog 13 patienter med känt malignt pleuraltmesoteliom (MPM) där det först gjordes en CT och sedan PET, där targetvolym ritades på bilderna. Det sågs en minskad GTV, CTV och PTV vid PET/CT i jämförelse med CT. Minskningen berodde på att PET/CT upptäckte en mindre primär tumörvolym hos tolv patienter och ökad volym hos en patient, vilket berodde på att lymfkörtlar upptäcktes med PET/CT. Även denna studie visade på färre geografiska missar i jämförelse med CT. Vees et al. (17) ville se på värdet av PET/CT vid ritning av GTV. I denna studie användes även en automatisk ritningsteknik, source-to-backgruond ratio (SBR) som jämfördes. Det sågs även på variation inom granskare, samt variation mellan granskare vid ritning av GTV. Tio patienter deltog som hade känd gynekologisk cancer och som skulle genomgå strålbehandling. På samtliga patienter genomfördes en PET/CT och 9

13 fyra strålningsonkologer ritade manuellt GTV på CT och PET/CT samt ett tillägg av den automatiska konturen. Det ritades på samtliga patienter i två omgångar. Vid ritning av GTV på PET/CT blev genomsnittet 33,06 cm 3, CT 43,65 cm 3 och med SBR kontur 21,33 cm 3. Mellan största och minsta ritning av GTV var förhållandet minskat hos nio av tio patienter då PET/CT användes. Variationen vid ritning av GTV mellan granskare och inom samma granskare minskade med PET/CT. Vid ritning av targetvolym kan PET/CT förbättra precisheten. Deloya et al. (18) jämförde även de PET/CT i jämförelse med CT vid dosplanering vid ritning av GTVp och GTVn. Här deltog 29 patienter med känd huvud-halscancer som skulle genomgå kurativ strålbehandling. Först gjordes en PET/CT av hela kroppen för att kunna se möjliga metastaser och därefter av huvud och hals. Hos tre patienter ändrades behandlingen, där det hos en patient hittades nydiagnostiserad lungcancer och hos två patienter metastaser. Det ritades targetvolym på CT och PET/CT bilderna. Vid ritning av GTVp visade PET/CT på en mindre volym i 80 % av fallen i jämförelse med CT. CT upptäckte 55 stycken lymfkörtlar och PET 60 men detta gjorde ingen direkt skillnad i GTVn mellan modaliteterna. Buijsen et al. (19) studerade ifall PET/CT kan hjälpa vid ritning av GTV och vid variation av ritning mellan granskare. Här deltog 42 patienter med känd rektalcancer som skulle genomgå kemoradioterapi. Samtliga patienter gjorde en PET/CT och GTV ritades på respektive modalitet av fem stycken granskare och CTV av tre stycken i tre omgångar, för att kunna bedöma variationen mellan granskare. I denna studie ingick även en automatisk kontur som jämfördes. Resultatet visade att genomsnittet vid ritning av GTV med CT var 46,8 cm 3, med PET/CT 28,8 cm 3 och med den automatiska konturen 18,2 cm 3. Volymen visades bli mindre vid användning av PET/CT och det blev även med PET/CT en minskad variation vid ritning av GTV mellan granskare. Den minsta volymen av GTV och i variation mellan granskare visade den automatiska konturen. Vid bestämning av targetvolym och variation mellan granskare visade denna studie på en minskning med PET/CT. Studier som generellt visade på ökad targetvolym Krengli et al. (20) studerade om PET/CT har ett möjligt värde vid ritning av targetvolym och stadieindelning. I studien deltog 27 patienter med känd analcancer. Samtliga genomförde en PET/CT och en onkolog ritade konturer av GTV, CTV samt riskorgan på CT, PET och PET/CT bilderna. Vid PET/CT visades en ändring av 10

14 TNM-stadium hos fem av 27 patienter där det blev ändrad lymfkörtelstatus i tre fall och hos två hittades sjuklig förändring i levern. Vid ritning av GTV sågs särskilt ändring hos tolv av 15 patienter som hade avancerad tumörsjukdom och hos de med tidig tumörsjukdom sågs skillnad hos tre av tolv patienter. Vid ritning av GTV ledde PET/CT till ändring i 15 av 27 fall. Vid ritning av CTV sågs en skillnad hos tio av 27 patienter. GTV och CTV visade sig med CT vara större än endast PET men här visade sig PET/CT vara större än CT. PET/CT kan ha en relevant inverkan på stadieindelning och vid ritning av targetvolym. Igdem et al. (21) studerade användandet av PET/CT och dess bestämning av behandling och inverkan vid ritning av GTV. Femtio patienter deltog där samtliga hade någon sorts primärtumör och skulle genomgå kurativ strålbehandling. Det var 26 patienter med huvud-halscancer, 13 med tumör i thoraxregionen (lungor, matstrupe) och elva med tumör i bäckenregionen (gynekologisk, rektal). PET/CT gjordes och det ritades GTV på CT och PET/CT bilderna vid dosplaneringen. Patienterna med känd huvud-halscancer fick vid ritning av GTV en ökning hos tolv respektive minskning hos en patient. CT baserad targetvolym blev i genomsnitt 26,5 cm 3 och PET/CT 35,5 cm 3. Dubbla eller flera lymfkörtlar sågs hos fyra patienter som uppgraderades och hos en patient gick körtelstatus ned. I thoraxregionen sågs vid ritning av GTV med CT ett genomsnitt på 89,2 cm 3 och på PET/CT 94,2 cm 3. I bäckenregionen visades genomsnittlig GTV med CT och PET/CT på 48cm 3 respektive 68 cm 3. Hos två av samtliga patienter i studien fann PET/CT upptag i lymfkörtlar, hos två fjärrmetastaser och hos fyra patienter upptäcktes sekundära primärtumörer. Detta gjorde att det blev en ändrad behandlingsstrategi hos 16 % av deltagandet. Vid dosplanering inför strålbehandling gjorde PET/CT att det hos flera patienter blev stora förändringar. Topkan et al. (22) jämförde PET/CT och CT vid ritning av GTV samt utbredning av PTV. Fjorton patienter med pankreascancer deltog. PET/CT gjordes på samtliga där två onkologer bestämde targetvolym på CT och PET/CT bilderna. PET/CT visades även i denna studie ge mer information hos samtliga men hos fem av patienterna var det mer tydligt. Genomsnittlig GTV visade på ökning hos 29,7 % och PTV hos 13,4 %. Förändringen berodde på upptäckt av primärtumör utanför CT gränsen hos fyra stycken och hos en patient upptäcktes extra lymfkörtelmetastaser, vilket gav en ökning av både genomsnittlig GTV och PTV. I jämförelse med CT ledde PET/CT till en stor ökning i både genomsnittlig GTV och PTV i hela studiepopulationen, vilket gav färre geografiska missar i jämförelse med CT. 11

15 Deantonio et al. (23) såg även de på PET/CT vid ritning av targetvolym och stadieindelning. Tjugotvå patienter med huvud-halscancer som skulle genomgå strålbehandling deltog. PET/CT gjordes på samtliga och två onkologer ritade ut GTV på CT, PET och PET/CT bilderna. PET/CT visade här en ändring i TNM-stadium i fem av 22 fall i jämförelse med CT, i tre fall ändrades T-stadium och i två fall N- stadium. Vid ritning av GTV var PET mindre än CT men PET/CT var större än CT. PET/CT har en möjlig inverkan både vid planering av strålbehandling och vid indelning av TNM. Dietl et al. (24) studerade inverkan av PET/CT vid diagnostik och undersökningens bestämning av strålbehandling. Trettiofem patienter med känd huvud-halscancer som skulle genomgå kurativ kemoradioterapi deltog i studien. Samtliga gjorde PET/CT där det upptäcktes sekundära primärtumörer hos fem av 35 patienter, metastaser hos sex, hos tolv patienter var körtelstatus uppgraderad som var baserad på metabolisk aktivitet. PET/CT gav här mer information hos 23 patienter. Strålbehandlingsvolym och dos ändrades hos 20 patienter då behandlingen ändrades från kurativ till palliativ i sex fall, två stycken fick extra behandling på grund av att sekundära primärtumörer upptäcktes och hos tolv patienter blev det uppgradering av körtelstatus. Inför bestämning av behandling har PET/CT en fördelaktig inverkan. 6 Diskussion 6.1 Metoddiskussion Två sökningar gjordes i databasen PubMed, där det i den andra sökningen återkom flera studier som fanns med i första sökningen. Anledningen till detta kan vara att sökorden radiotherapy och planning fanns med i båda sökkombinationerna. Utifrån detta genomfördes en ny sökning i en annan databas för att finna fler studier i det aktuella ämnet. Tio studier valdes slutligen ut och i nio av artiklarna var huvudsyftet att se på inverkan av PET/CT vid ritning av targetvolym, i jämförelse med CT. En av studierna fokuserade mer på diagnostik inför behandling. Artikeln fick ingå eftersom den undersökte om PET/CT kan förbättra strålbehandlingsvolymen. 12

16 6.2 Resultatdiskussion För diagnos, stadieindelning och dosplanering har PET/CT visat sig vara en viktig undersökning. PET/CT som är integrerad ska i jämförelse med CT och PET ge bättre information. Vid dosplanering har PET/CT visat sig vara ett viktigt verktyg för att optimera planeringen och för att patienter ska kunna få bra behandling. Targetvolymer behöver bli ritade så precist som möjligt för att ge en hög strålning till sjuk vävnad och samtidigt ge så lite strålning som möjligt till omkringliggande riskorgan. (16,17,18). I studien skriven av Dietl et al. (24) var störst fokus på PET/CT och dess inverkan på diagnostik inför strålbehandling. Författarna skriver att det upptäcktes sekundära primärtumörer hos fem av 35 patienter, metastaser hos sex och hos tolv blev det förändrad körtelstatus, där det även hos sex patienter ändrades behandling från kurativ till palliativ. Ytterligare två studier visade på ändrad behandling genom upptäckt av fjärrmetastaser, lymfkörtlar och sekundära primärtumörer (18,21). Att PET/CT tydligare upptäcker körtlar och metastaser, styrks av Yap et al. (25) studie, där författarna påtalar att det i flera studier visat sig att PET/CT lättare upptäcker avlägsna metastaser och regionala körtlar i större utsträckning än CT. Det har framkommit att PET/CT är bättre vid diagnostik än endast PET och kan leda till förändrad behandling. Det var tre studier som förutom att studera PET/CT vid ritning av targetvolym, även undersökte dess inverkan på stadieindelning (15,20,23). Deantonio et al. (23) skriver i sin studie att tumörstadium ändrades hos fem av 22 patienter där T-stadium ändrades i tre fall och N-stadium i två. Krengli et al. (20) visade på ändring av stadium hos fem av 27 patienter och Chetterjee et al. (15) visades ändra stadium hos tre. Yap et al. (25) styrker detta då de påtalar att PET/CT kan ha en fördel vid stadieindelning i jämförelse med CT. Författaren av denna studie uppfattar att PET/CT ger ett bättre underlag för att ställa diagnos då undersökningen har högre känslighet för att upptäcka lesioner, vilket underlättar vid val av behandling för patienten. Att PET/CT i vissa fall ger en ändring i stadieindelning visar på att undersökningen är bra på att upptäcka ny tumörvolym, lymfkörtlar och metastaser i jämförelse med CT. PET/CT ger tillägg i information vilket i vissa fall gör att behandlingen ändras från kurativ till palliativ. Detta understryker att PET/CT har en viktig roll för att patienten ska få en mer korrekt 13

17 behandling. Sammantaget visar de ovan nämnda studierna på bättre diagnostik vid användning av PET/CT i jämförelse med CT, vilket även ger ett bättre underlag vid dosplanering. Fem studier visade generellt på minskning av targetvolym vid användning av PET/CT i jämförelse med CT (15-19). Pehlivan et al. (16) skriver att det upptäcktes en minskning av targetvolym hos tolv av 13 patienter och hos en patient en ökning i volym med PET/CT. Minskningen berodde på att PET/CT upptäckte en mindre primär tumörvolym än CT och ökningen som blev hos en patient berodde på upptäckt av fler körtlar. Det blev på så sätt en bättre bestämning av targetvolym med hjälp av PET/CT som gav extra metabolisk information och visades ha lättare för att skilja på godartad och elakartad förändring av vävnad. I studien av Chetterjee et al. (15) tas det upp att det vid användning av PET/CT speciellt sågs en stor minskning i targetvolym vid ritning av GTVp, vilket även Deloya et al. (18) såg hos 80 % av deltagarna i sin studie. I fyra studier visades generellt en ökning av targetvolym vid användning av PET/CT i jämförelse med CT (20-23). Topkan et al. (22) visade i sin studie att PET/CT gav mer information hos samtliga patienter, dock var det mer tydligt hos fem av dem. Hos fyra patienter upptäcktes primärtumör utanför CT gränsen och hos en patient lymfkörtelmetastaser. Yap et al. (25) styrker detta då de påtalar att PET/CT resulterar i en kvantitativ och kvalitativ skillnad i strålbehandlingsvolym vid dosplanering. Författaren av denna studie uppfattar att PET/CT ger ett bättre underlag inför dosplanering vid strålbehandling, i jämförelse med CT. Patienter som deltog i de studier som generellt visade på minskad targetvolym vid användning av PET/CT, kommer få en mindre stråldos vid behandling än vad de ha skulle fått med CT som underlag. I de studier där det visades en minskad targetvolym, var det uppenbart hos de flesta patienter som deltog, vilket visar på att PET/CT har en viktig roll vid dosplanering och att undersökningen gör skillnad. Minskningen berodde på att PET/CT upptäckte en mindre tumörvolym än CT. De studier som generellt visade på en ökning av targetvolym berodde på att PET/CT upptäckte lymfkörtlar, sekundära primärtumörer, metastaser eller större primär tumörvolym. Detta medför att dessa 14

18 patienter får en mer korrekt strålvolym vid sin behandling, som annars hade missats med CT som underlag. Två studier hade utöver ritning av targetvolym även syftet att studera skillnaden mellan olika granskares ritning av targetvolym och ifall PET/CT kunde minska denna (17,19) Vees et al. (17) såg även på en och samma granskares variation vid ritning av targetvolym. I studien skriven av Buijsen et al. (19) ritade fem granskare GTV, där varje granskare ritade GTV på samtliga patienter i tre omgångar. Variation mellan granskare visades bli mindre med PET/CT än med CT, vilket även Vees et al. (19) visade på. Det blev även minskad variation då en och samma granskare ritade targetvolym. Yap et al. (25) styrker detta då de menar att det vid användning av PET/CT kan medföra till bättre överensstämmelse mellan granskare vid bestämning av targetvolym. Trots att det endast var två studier som studerade variation mellan granskare, så uppfattar författaren av denna studie, att ovan nämnda artiklar tyder på att PET/CT kan underlätta för granskare att rita en mer enhetlig targetvolym vid dosplanering. Bias som möjligen finns i denna studie kan vara det låga deltagandet då den största studien endast hade 50 deltagare. För att ge ett mer säkert resultat kan det tänkas att det behövs större och fler studier. Det var i fem av tio studier som det nämndes att granskarna inte fick se PET resultatet då de ritade targetvolym på CT. De övriga fem studier där detta inte nämndes kan det möjligtvis finnas en risk att granskarna påverkats av PET bildernas resultat då de ritade targetvolym på CT bilderna. 7 Konklusion I denna studie visade PET/CT ge bättre diagnostik och att undersökningen kan medföra ett bättre underlag vid dosplanering i jämförelse med CT. I de fall som visade på en mindre targetvolym sågs en mindre tumörvolym, och i de fall som visade på ökad targetvolym upptäcktes lymfkörtlar, sekundära primärtumörer, metastaser eller större primär tumörvolym. Oavsett om resultatet visade på minskad eller ökad volym 15

19 så visar PET/CT på en fördel i betydelsen att patienten kommer att få en mer korrekt strålvolym vid behandling. Denna studie visar att PET/CT är fördelaktig inför dosplanering då undersökningen kan medföra säkrare beräkning av strålvolym vid strålbehandling. 16

20 8 Referenser 1. Hietala, S O. Nuklearmedicin. Lund: Studentlitteratur; Aspelin, P. Pettersson, H. Radiologi. Lund: Studentlitteratur; Schlag, P M. Senn, H J. PET in Oncology. Tyskland: Springer-Verlag Berlin Heidelberg; Socialstyrelsen. Nationella riktlinjer för lungcancervård Västerås: Edita västra Aros; Bogdanov, AA. Licha, K. Molecular Imaging. An essential Tool in Preclinical Research, Diagnostic Imaging, and Therapy.Tyskland: Springer-Verlag Berlin Heidelberg; Workman, R B. Coleman, R E. PET/CT Essentials for Clinical Practice. USA: Springer Science+Business Media; Medikon band 1. Första upplagan. Finland: Bertmarks förlag AB; Degerfäldt, J. Moegelin, I M. Sharp, L. Strålbehandling. Ungern: Författarna och Studentlitteratur; Buther, F. Ernst, I. Hamill, J. Eich, H T. Schober, O. Schäfers, M. Schäfers, K P. External radioactive markers for PET data-driven respiratory gating in positron emission tomography. European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging 2013; 40: Medikon band 4. Första upplagan. Finland: Bertmarks förlag AB; Kao, C H. Hsieh, T C. Yu, C Y. Yen, K Y. Yang, S N. Wang, Y C. Liang, J A. Chien, C R. Chen, S W. 18 F-FDG PET/CT-based gross tumor volume definition for radiotherapy in head and neck Cancer: a correlation study between suitable uptake value threshold and tumor parameters. Radiation Oncology 2010; 5: Yin, L J. Yu, X B. Ren, Y G. Gu, G H. Ding, T G. Lu, Z. Utilization of PET-CT in target volume delineation for three-dimensional conformal radiotherapy in patients with non-small cell lung cancer and atelectasis. Multidisciplinary Respiratory Medicine 2013; 8: Jeganathan, R. McGuigan, J. Campbell, F. Lynch, T. Does pre-operative estimation of oesophagealtumour metabolic length using 18 F-fluorodeoxyglucose PET/CT images compare with surgical pathology length? European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging 2011; 38:

21 14. Garg, M K. Glanzman, J. Kalnicki, S. The evolving role of Positron Emission Tomography-Computed Tomography in organ-preserving treatment of head and neck cancer. PET/CT in Radiation Oncology 2012; 42: Chatterjee, S. Frew, J. Mott, J. McCallum, H. Stevenson, P. Maxwell, R. et al. Variation in radiotherapy target volume definition, dose to organs at risk and clinical target volumes using anatomic (Computed Tomography) versus combined anatomic and molecular imaging (Positron Emission Tomography/Computed Tomography): intensity-modulated radiotherapy delivered using a tomotherapy hi art machine: Final results of the VortigERN study. Clinical Oncology 2012; 24: Pehlivan, B. Topkan, E. Onal, C. Nursal, G H. Yuksel, O. Dolek, Y. et al. Comparison of CT and integrated PET/CT based radiation therapy planning in patients with malignant pleural mesothelioma. Radiation Oncology 2009; 4: Vees, H. Casanova, N. Zilli, T. Imperiano, H. Ratib, O. Popowski, Y. et al. Impact of 18 F-FDG PET/CT on target volume delineation in recurrent or residual gynaecologic carcinoma. Radiation Oncology 2012; 7: Delouva, G. Igidbashian, L. Houle, A. Bélair, M. Boucher, L. Cohade, C et al. 18 F- FDG-PET imaging in radiotherapy tumor volume delineation in treatment of head and neck cancer. Radiotherapy and Oncology 2011; 101: Buijsen, J. Bogaard, J. Weide, H. Engelsman, S. Stiphout, R. Janssen, M. Beets, G. et al. FDG-PET-CT reduces the interobserver variability in rectal tumor delineation. Radiotherapy and Oncology 2012; 102: Krengli, M. Milia, M E. Turri, L. Mones, E. Bassi, M C. Cannillo, B. et al. FDG- PET/CT imaging for staging and target volume delineation in conformal radiotherapy of anal carcinoma. Radiation Oncology 2010; 5: Igdem, S. Alco, G. Ercan, T. Unalan, B. Kara, B. Geceer, G. et al. The application of Positron Emission Tomography/Computed Tomography in radiation treatment planning: Effect on gross target volume definition and treatment management. Clinical Oncology 2010; 22: Topkan, E. Yavuz, A A. Yadin, M. Onal, C. Yapar, F. Yavuz, M N. Comparison of CT and PET-CT based planning of radiation therapy in locally advanced pancreatic carcinoma. Journal of Experimental & Clinical Cancer Research 2008; 27: Deantonio, L. Beldì, D. Gambaro, G. Loi, G. Brambilla, M. Inglese, E. et al. FDG- PET/CT imaging for staging and radiotherapy treatment planning of head and neck carcinoma. Radiation Oncology 2008; 3:29. 18

22 24. Dietl, B. Marienhagen, J. Kuhnel, T. Schreyer, A. Kölbl, O. The impact of FDG- PET/CT on the management of head and neck tumours: The radiotherapist`s perspective. Oral Oncology 2008; 44: Yap, M L. Vinod, S K. Ho Shon, I A. Fowler, A. Lin, M. Gabriel, G. Holloway, L C. The registration of diagnostic versus planning fluorodeoxyglucose Positron Emission Tomography/Computed Tomography in radiotherapy planning for non-small cell lung cancer. Clinical Oncology 2010; 22:

23 Bilaga 1. Litteraturmatris Författare År Land Chatterjee et al. (15) 2012 Indien Pehlivan et al. (16) 2009 England Vees et al. (17) 2012 Schweiz Deloya et al. (18) 2011 Kanada Buijsen et al. (19) 2012 Holland Krengli et al. (20) 2010 England Igdem et al. (21) 2010 Turkiet Titel Syfte Metod Slutsats Kvalitet Variation in radiotherapy target volume definition, dose to organs at risk and clinical target volumes using anatomic (computed tomography) versus combined anatomic and molecular imaging (positron emission tomography/computed tomography): intensitymodulated radiotherapy delivered using a tomotherapy hi art machine: Final results of the VortigErn study. Comparison of CT and integrated PET-CT based radiation therapy planning in patients with malignant pleural mesothelioma. Impact of 18 F-FDG PET/CT on target volume delineation in recurrent or residual gynaecologic carcinoma. 18 F-FDG-PET imaging in radiotherapy tumor volume delineation in treatment of head and neck cancer. FDG-PET-CT reduces the interobserver variability in rectal tumor delineation. FDG-PET/CT imaging for staging and target volume delineation in conformal radiotherapy of anal carcinoma. The application of Positron Emission Tomography/Computed Tomography in radiation treatment planning: Effect on gross target volume definition and treatment management. Att jämföra PET/CT och CT vid skillnad i GTV, både primärt och körtelvolym. Att jämföra PET/CT och CT vid ritning av targetvolym. Att se på värdet av PET/CT vid targetvolym ritning. Att studera inverkan av PET i jämförelse med CT vid ritning av targetvolym. Se om PET/CT kan hjälpa vid bestämning av GTV hos patienter med rektalcancer. Studerade inverkan av PET/CT vid bestämning av targetvolym och stadieindelning. Att studera inverkan på användandet av PET/CT vid ritning av GTV. 20 PET/CT gjordes på 20 patienter med orofarynxcancer i behandlingsposition. Targetvolym bestämdes på PET/CT och CT. 13 patienter med histologisk känd malignt mesoteliom (MPM) deltog. PET/CT och CT gjordes och på undersökningarna planerades targetvolym inför strålbehandling. Tio patienter som samtliga genomgick en helkropp PET/CT. Onkologer skulle rita GTV. 29 patienter deltog som hade huvudhalscancer och som var kandidater för strålbehandling. 42 patienter som skulle genomgå kemoradioterapi. Inför strålbehandling gjorde samtliga en PET/CT. Tjugosju patienter med analcancer deltog. PET/CT gjordes på samtliga i position för behandling. 50 patienter deltog där PET/CT gjordes på samtliga inför planering av kurativ strålbehandling. I jämförelse med CT kan PET/CT ge mer relevant information och göra att det blir färre missar geografiskt. PET/CT visar sig vara användbar vid ritning av targetvolym hos patienter med MPM då det visar på minskning av geografiska missar. PET/CT visade en minskning i GTV i jämförelse med CT. I 80 % av fallen var GTV av primär tumörväxt mindre vid PET/CT då CT jämfördes. PET/CT minskar variation vid bestämning av GTV. I stadieindelning och ritning av targetvolym har PET/CT en positiv relevant inverkan. Vid planering av strålbehandling gjorde PET/CT att det blev stor förändring hos flera patienter. Topkan et al. (22) Comparison of CT and PET- Att jämföra 14 patienter deltog Ritning av GTV Medel Medel Medel Medel Hög Hög Medel Medel

24 2008 Turkiet Deantonio et al. (23) 2008 England Dietl et al. (24) 2008 Tyskland CT based planning of radiation therapy in locally advanced pancreatic carcinoma. FDG-PET/CT imaging for staging and radiotherapy treatment planning of head and neck carcinoma. The impact of FDG-PET/CT on the management of head and neck tumours: The radiotherapist`s perspective. PET/CT och CT vid ritning av GTV. Att studera användandet av PET/CT vid ritning av targetvolym och stadieindelning. Att studera PET/CT och dess inverkan på planering av strålbehandling och generell behandling. och det gjordes PET/CT på samtliga. Två onkologer bestämde targetvolym. Tjugotvå patienter deltog som skulle genomgå strålbehandling. Samtliga patienter gjorde först en CT och inom fem arbetsdagar utfördes en PET/CT. 35 patienter med huvud-halscancer gjorde en PET/CT. kan förbättras med PET/CT Studien visar att vid huvudhalscancer har PET/CT en potentiell inverkan på planering inför strålbehandling och vid stadieindelning. Det blev med PET/CT en förändring i dos och strålbehandling hos 20 patienter. Medel Medel 21