CT、MRI 圖像融合在鼻咽癌放療靶區(qū)勾畫中的應(yīng)用

莫月媚，葉金輝，庾海清，莫梅清

肇慶市第一人民醫(yī)院腫瘤放療科，廣東肇慶 526000

臨床治療鼻咽癌常用的一種方法為放射治療。 鑒于鼻咽癌特殊的生物學(xué)特性與解剖位置， 就診時(shí)大多為局部晚期鼻咽癌。 有研究指出，單獨(dú)放療治療局部晚期鼻咽癌其生存率約為70%[1]。 近幾年來(lái)，放射治療精確度越來(lái)越高， 腫瘤靶區(qū)勾畫準(zhǔn)確性給鼻咽癌周圍器官毒副反應(yīng)及控制率帶來(lái)直接影響。 有研究指出，誘導(dǎo)化療能夠使鼻咽癌患者遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移率降低， 縮小化療后瘤體積[2]。 目前來(lái)看，鼻咽癌放療靶區(qū)勾畫中應(yīng)用圖像融合技術(shù)報(bào)道日益增多。 IMRT 是指適形調(diào)強(qiáng)放射治療，其對(duì)靶區(qū)出的精確度有著非常高的要求，將腫瘤范圍進(jìn)行準(zhǔn)確地夠勾畫是IMRT 技術(shù)應(yīng)用與鼻咽癌治療中的關(guān)鍵之一。 目前，治療鼻咽癌大多數(shù)是基于CT 影像技術(shù)展開(kāi)， 但其存在對(duì)軟組織分辨率低的缺點(diǎn)，而MRT 則恰恰相反。 因此該研究隨機(jī)選取于2019 年1月—2020 年6 月該院接受調(diào)強(qiáng)放療鼻咽癌患者50 例，采取單獨(dú)CT 勾畫與CT、MRI 圖像融合勾畫，探析其臨床應(yīng)用價(jià)值，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

隨機(jī)選取于該院接受調(diào)強(qiáng)放療鼻咽癌患者50 例為研究對(duì)象。 男36 例，女14 例；年齡24～65 歲，平均年齡（44.12±3.67）歲；分期標(biāo)準(zhǔn)：9 例T1 期，13 例T2 期，16例T3期，12 例T4 期。 納入標(biāo)準(zhǔn)：所有患者經(jīng)病理均被確診為鼻咽癌；所選病例經(jīng)過(guò)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)；MRI、CT及臨床資料完善；簽署知情同意書(shū)。 排除標(biāo)準(zhǔn)：CT、MRI掃描體位差異較大；偽影顯著。

1.2 方法

調(diào)強(qiáng)放療前依據(jù)實(shí)際需求情況固定體位， 取患者平臥位，兩側(cè)激光燈照射外耳孔，并對(duì)準(zhǔn)，維持體中線與縱軸激光燈重合，下頜骨呈垂直狀態(tài)，體位固定應(yīng)用頭頸肩熱塑模+發(fā)泡膠。 應(yīng)用CT 模擬定位機(jī)模擬定位掃描患者，掃描基線垂直水平面，碘海醇作為增強(qiáng)劑，控制掃描層厚3 mm，先掃描顱頂至胸鎖關(guān)節(jié)下。

應(yīng)用磁共振成像系統(tǒng)，實(shí)施MRI 掃描，取患者平臥位，重新復(fù)位MRI 激光燈，雙側(cè)激光燈照射外耳孔，并對(duì)準(zhǔn)，維持體中線與縱軸激光燈重合，下頜骨呈垂直狀態(tài)，當(dāng)融合掃描序列為Axial FSE T2fs，確保掃描基線垂直水平面。 掃描序列分別為STIR 序列、T2WI SE 序列及T1WI SE 序列，設(shè)置掃描層厚5 mm，先掃描眼眶上端，直至胸鎖關(guān)節(jié)下，釓噴酸作為造影劑。

掃描結(jié)束后， 應(yīng)用TPS 計(jì)劃系統(tǒng)TpsImages fusion圖像融合系統(tǒng)對(duì)圖像進(jìn)行處理。 應(yīng)用自動(dòng)匹配法配準(zhǔn)圖像，CT 與MRI 圖像借助最大共有信息法實(shí)現(xiàn)圖像配準(zhǔn)融合，軟件會(huì)依據(jù)圖像解剖結(jié)構(gòu)、密度及像素等相關(guān)信息，自動(dòng)尋找、匹配與共有最大信息相對(duì)應(yīng)的圖像。

若不滿意自動(dòng)配準(zhǔn)效果，可以應(yīng)用LandMark 標(biāo)記法進(jìn)行人工融合，操作人員可以依據(jù)視神經(jīng)、齒狀突等固定解剖結(jié)構(gòu)多點(diǎn)標(biāo)記CT、MRI 圖像差異層面，系統(tǒng)能夠?qū)T、MRI 圖像相應(yīng)標(biāo)記點(diǎn)進(jìn)行自動(dòng)校準(zhǔn)，同時(shí)還可以校正密度、像素等相關(guān)信息，實(shí)現(xiàn)全部圖像匹配。 副主任及以上醫(yī)師對(duì)配準(zhǔn)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，排除存在偽影、體位偏差較大圖像，若配準(zhǔn)效果較差可重新匹配。

1.3 觀察指標(biāo)

觀察記錄GTV（鼻咽癌腫瘤靶區(qū)）勾畫狀況，主治醫(yī)師依據(jù)相關(guān)勾畫要求， 勾畫CT 鼻咽癌腫瘤靶區(qū)、CT與MRI 融合鼻咽癌腫瘤靶區(qū)。 副主任醫(yī)師對(duì)勾畫圖像進(jìn)行評(píng)估、審核，獲取兩組圖像GTV 體積，應(yīng)用GTV（CT/MRI）與GTV（CT）表示。

1.4 統(tǒng)計(jì)方法

采用SPSS 23.0 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件分析數(shù)據(jù)，計(jì)量資料以（±s）表示，比較用配對(duì)t 檢驗(yàn)，P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩種方法勾畫靶區(qū)體積對(duì)比

CT、MRI 圖像融合勾畫靶區(qū)體積為（33.61±20.58）cm3，CT 勾畫靶區(qū)體積為（24.14±19.08）cm3，CT、MRI 圖像融合勾畫靶區(qū)體積較單純CT 勾畫高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）,見(jiàn)表1。

表1 兩種方法勾畫靶區(qū)體積對(duì)比[（±s）,cm3]

表1 兩種方法勾畫靶區(qū)體積對(duì)比[（±s）,cm3]

檢查方法勾畫靶區(qū)體積GTV（CT/MRI）（n=50）GTV（CT）（n=50）t 值P 值33.61±20.58 24.14±19.08 44.624＜0.05

2.2 T 分期不同GTV（CT/MRI）與GTV（CT）對(duì)比

T1、T2、T3 分期鼻咽癌腫瘤靶區(qū)經(jīng)CT、MRI 融合圖像勾畫體積較單獨(dú)CT 勾畫體積較高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；T4 分期兩種方法勾畫體積比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見(jiàn)表2。

表2 T 分期不同GTV（CT/MRI）與GTV（CT）對(duì)比[（±s）,cm3]

表2 T 分期不同GTV（CT/MRI）與GTV（CT）對(duì)比[（±s）,cm3]

分期GTV（CT/MRI）GTV（CT）t 值P 值T1 T2 T3 T4 15.16±3.96 19.73±9.03 46.64±16.54 48.25±22.83 10.90±3.79 13.14±6.50 32.84±18.10 46.51±25.21 177.192 18.418 65.551 1.169＜0.05＜0.05＜0.05＞0.05

3 討論

CT 定位圖像是以往放療過(guò)程中圖像勾畫的主要方式， 隨著影像學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，PET 與CT 圖像融合或者CT 與MRI 圖像融合可促進(jìn)勾畫靶區(qū)準(zhǔn)確性提升，近幾年來(lái)，在臨床中受到廣泛應(yīng)用[3]。 大多醫(yī)院勾畫鼻咽癌腫瘤靶區(qū)時(shí)應(yīng)用誘導(dǎo)化療后影像。有研究指出TPF誘導(dǎo)化療鼻咽癌患者后，能夠減小其腫瘤體積，參照誘導(dǎo)化療后影像對(duì)鼻咽癌腫瘤靶區(qū)進(jìn)行勾畫可使正常組織受量大大降低，效果顯著[4]。

該研究就圖像融合與單獨(dú)CT 圖像勾畫靶區(qū)準(zhǔn)確性進(jìn)行研究。 現(xiàn)階段放射治療常用的一種技術(shù)為調(diào)強(qiáng)放射治療[5]。 該研究選取鼻咽癌患者均接受調(diào)強(qiáng)放射治療。 治療期間應(yīng)用CT 圖像勾畫鼻咽癌腫瘤靶區(qū)，CT 圖像可提供電子密度信息與空間分辨率精確度信息[6]。 此外，CT 圖像能夠準(zhǔn)確顯示頸動(dòng)脈孔、頸靜脈孔、卵圓孔及圓孔損壞情況，顯示效果較好。 然而掃描軟組織時(shí)，無(wú)法確定軟組織受侵情況，特別是檢測(cè)病變周圍軟組織顯示效果較差[7]。 MRI 顯示軟組織范圍較CT 圖像廣[8]。有研究選取256 例鼻咽癌患者實(shí)施MRI 檢測(cè)， 結(jié)果提示約有40%患者提示顱內(nèi)受侵，以硬腦膜強(qiáng)化、鞍旁海綿竇為主要表現(xiàn)，應(yīng)用CT 掃描時(shí)未發(fā)現(xiàn)顱內(nèi)受侵[9]。 該研究結(jié)果顯示，CT、MRI 圖像融合勾畫靶區(qū)體積較單純CT 勾畫高（P＜0.05）。 MRI 檢測(cè)將鼻炎周圍組織病變情況清晰顯示出來(lái)，糾正CT 圖像存在的遺漏[10]。

周圍正常組織、 靶區(qū)形狀及靶區(qū)體積直接給放療計(jì)劃設(shè)計(jì)帶來(lái)一定影響，靶區(qū)照射體積擴(kuò)大后，可能使周圍正常組織受量擴(kuò)大， 使放療計(jì)劃難度大大增加[11]。有研究指出引導(dǎo)化療鼻咽癌患者后其靶區(qū)體積出現(xiàn)較大變化[12-14]。 也有研究指出CT 與MRI 圖像融合勾畫鼻咽癌腫瘤靶區(qū)，醫(yī)師不同導(dǎo)致勾畫體積出現(xiàn)一定差異，因此，盡可能安排相同醫(yī)師完成靶區(qū)勾畫[15-17]。 鼻咽癌調(diào)強(qiáng)放射治療患者經(jīng)MRI 圖像勾畫靶區(qū)或應(yīng)用CT 與MRI 圖像融合設(shè)計(jì)放療計(jì)劃能夠擴(kuò)大照射體積與原發(fā)灶靶區(qū)體積，降低靶區(qū)勾畫漏靶發(fā)生率[18]。

甘曉根等[19]指出CT 與MRI 圖像融合勾畫鼻咽癌腫瘤靶區(qū)可促進(jìn)靶區(qū)勾畫準(zhǔn)確性提升， 其研究結(jié)果顯示T 分期不同GTV（CT/MRI）與GTV（CT）對(duì)比，T1、T2、T3 時(shí)單獨(dú)CT 勾畫體積分別為 （10.92±5.81）、（13.15±6.52）、（32.88±18.12）cm3，CT、MRI 融合圖像勾畫體積分別為 （15.14±3.98）、（19.71±9.06）、（46.62±23.55）cm3，CT、MRI 融合圖像勾畫體積較單獨(dú)CT 勾畫體積較高（P＜0.05）；T4 時(shí)單獨(dú)CT 勾畫體積為（40.49±25.22）cm3，CT、MRI 融合圖像勾畫體積為（48.23±22.84）cm3（P＞0.05）。在該研究結(jié)果中研究結(jié)果與甘曉根等人相一致， 數(shù)據(jù)所示， 表明T1、T2、T3 分期鼻咽癌腫瘤靶區(qū)經(jīng)CT、MRI融合圖像勾畫體積[（15.16±3.96)、(19.73±9.03)、(46.64±16.54）cm3] 較單獨(dú)CT 勾畫體積[（10.90±3.79)、(13.14±6.50)、(32.84±18.10）cm3]較高（P＜0.05），T4 分期兩種方法勾畫體積比較[（48.25±22.83）、（46.51±25.21）cm3]（P＞0.05）。分析其原因與融合圖像特征有著密切聯(lián)系。醫(yī)學(xué)圖像融合能夠糾正單一圖像存在的弊端， 有機(jī)結(jié)合多元信息，實(shí)現(xiàn)了信息互補(bǔ)，為人體功能、人體結(jié)構(gòu)及醫(yī)學(xué)診斷提供有效信息[20]。 另外，MRI 檢測(cè)軟組織較CT分別率高，既可以準(zhǔn)確反映軟組織形態(tài)學(xué)特點(diǎn)，還可以反映軟組織變化狀況[17]。 有研究指出，CT 與MRI 圖像融合勾畫靶區(qū)體積較單一CT 勾畫體積大，單一MRI 勾畫或CT 勾畫可能引發(fā)靶區(qū)缺失[21]。研究中CT 與MRI 融合圖像勾畫T4 期鼻咽癌與CT 圖像勾畫靶區(qū)體積差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），分析其原因與T4 期鼻咽癌靶區(qū)體積較其他期體積大有關(guān)。

綜上所述，與單獨(dú)CT 圖像技術(shù)相比，CT、MRI 融合圖像可促進(jìn)鼻咽癌放療靶區(qū)勾畫準(zhǔn)確性， 對(duì)于疾病診斷與預(yù)后起到十分重要作用。