正子攝影在硼中子捕獲治療所扮演的角色及應用(Application of Positron Emission Tomography for Boron Neutron Capture Therapy)
作者：台北榮總核醫部 主治醫師 林可瀚/ 核藥師 張智偉/ 主任 黃文盛
清華大學 原科中心 周鳳英教授共修
前言
硼中子捕獲治療是一種『標靶粒子放射治療』，就像是在腫瘤內部埋入核彈，引爆摧毀腫瘤，對週邊組織傷害極微。該治療的成功與否取決於腫瘤攝取足夠量的硼-10藥物。
診斷用正子攝影
要讓硼中子捕獲治療發揮在腫瘤內部引爆摧毀腫瘤的效果，首先必須要有很嚴謹的篩選，找出適合其治療的腫瘤。目前在台灣硼中子捕獲治療是針對腦部以及頭頸部的經傳統治療後局部復發且頑固型惡性腫瘤，若患者的腫瘤已經遠處轉移到其他器官，則無法治療此類患者。所以，預計要接受硼中子捕獲治療的患者需要透過一系列精密的影像檢查，包括電腦斷層(CT)、磁振造影(MRI)、以及全身的正子攝影(PET)，在確定沒有顯示遠處轉移的狀況下，才能進入下一階段的評估。其中，電腦斷層與磁振造影多半用於診斷腦部或頭頸部的病灶與範圍，對於全身是否已經出現遠處轉移則需要靠全身的正子攝影。此外，透過正子攝影對腫瘤細胞代謝活性的觀察，有時候也可以發現一些電腦斷層與磁振造影不易察覺的潛在腫瘤。
目前台北榮總正子中心可以應用於硼中子捕獲治療前病患之診斷與篩選的正子攝影有兩種：
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第一種為全身正子攝影，利用氟-18標記去氧葡萄糖(F-18 deoxyglucose，FDG)觀測全身是否有異常的腫瘤代謝活性，主要應用於評估頭頸部腫瘤的活性，以及是否有轉移至淋巴結或遠處器官的情形。
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第二種為腦部正子攝影，利用碳-11標記的醋酸鹽(C-11-acetate)來觀測腦部惡性腫瘤的活性。由於大腦與小腦正常組織均會呈現相當高的葡萄糖代謝活性，導致背景攝取吸收值很高，所以FDG在腦部腫瘤往往無法有效探查明確的腫瘤界線。而C-11醋酸鹽在正常腦部組織的攝取吸收很低，腦部僅有腫瘤會呈現異常的攝取吸收。所以在腦部腫瘤的評估方面，我們會使用C-11醋酸鹽補足傳統FDG檢查的不足之處。
導引用正子攝影
患者通過第一步篩選之後，接下來問題來了，未標誌的含硼藥物是否有到達腫瘤部位並無法藉由任何的影像檢查或任何實驗室方法偵測出來，那我們要如何得知這些預備埋藏在腫瘤內部的核彈是否到達定位了呢? 如果在未知核彈分布的狀況下引爆這些炸彈，是否會傷害到人體的正常組織呢?這時候，核醫正子製藥部門的角色就極為關鍵。目前在台灣供臨床治療使用的含硼藥物為BPA，這個藥物本身並無法藉由影像或抽血檢查得知是否已經到達腫瘤部位，但是透過許多化學家以及放射藥物製作專家的研究，可以透過迴旋加速器與合成室製造生成與BPA藥物特性極為相似，利用氟-18標記之18FBPA來做為示蹤劑。然後透過正子攝影即可以追蹤這些經過特殊標定的18FBPA在患者體內的分布狀況，尤其是預計接受治療部位的腫瘤、腫瘤鄰近的正常組織、以及熱中子照射範圍內會通過的正常器官與組織。
接下來，核醫科的醫師會透過18FBPA正子攝影的影像，圈選出欲治療目標腫瘤的18FBPA吸收值(T)、鄰近腫瘤的正常組織18FBPA吸收值(N)、以及血液中的18FBPA吸收值(B)，然後計算出『腫瘤/正常組織吸收比率(T/N)』以及『腫瘤/血液吸收比率(T/B)』。這些數值之所以如此重要，首先就是若正常組織吸收過多含硼-10藥物，則在接受治療的時候很容易受到損傷，造成治療的副作用。就好像我們預先安置的炸彈沒有精確的放置到目標，貿然引爆會導致無辜的正常組織受到傷害。再來就是若腫瘤吸收含硼藥物不足的話，則會造成治療效果不佳。就好像我們預先放置的炸彈沒有如預期的到達目標腫瘤，即使按照原定計畫引爆，但由於腫瘤內炸彈威力不足，破壞的效果也會打折扣。最後，放射腫瘤科醫師會根據核醫科醫師提供的T/N與T/B數據，帶入治療劑量計算公式並擬定患者的治療計畫。
透過18F-BPA的影像，圈選腫瘤吸收值(圖右紅色區域)以及正常組織吸收值(圖右綠色區域)，可以計算腫瘤/正常組織吸收比率(T/N)，判斷患者是否適合接受治療；並可根據T/N計算治療劑量。
所以，核醫的18FBPA正子攝影就是一個經過精密設計而且精確的敵情探測雷達與導引系統。透過這個雷達與導引系統，讓醫師在計畫硼中子捕獲治療之前偵知敵人(腫瘤)的狀況，然後擬定戰略以及佈署作戰(治療)計畫，才能發揮硼中子捕獲治療的效果來殲滅腫瘤。