CT/MRI圖像融合技術(shù)在鼻咽癌放療靶區(qū)勾畫中的應(yīng)用價值

龔小寶

（江西省新余市人民醫(yī)院放療室，江西 新余 338000）

鼻咽癌（nasopharyngeal carcinoma，NPC）屬于頭頸部腫瘤，各個年齡段均可發(fā)病，40～60 歲為高發(fā)人群，且在東南亞地區(qū)發(fā)病率較高，占比＞70%，我國南方地區(qū)發(fā)病率較高[1]。NPC患者病灶主要分布于鼻咽腔的側(cè)壁與頂部，致病機制尚未完全明確，與地域、環(huán)境、遺傳、種族等密切相關(guān)，同時，部分病毒感染也會導(dǎo)致NPC的發(fā)生[2-3]，患者病變早期缺乏特異性表現(xiàn)，因此，早期診斷率較低。患者多因頭痛、鼻塞、鼻出血等癥狀入院就診后確診，此時多已處于中晚期。為提升NPC患者局控率，改善預(yù)后效果，多采用綜合治療干預(yù)，結(jié)合患者具體病情開展手術(shù)治療、化療、放療等。遠處轉(zhuǎn)移會增加診療難度[4]，也是導(dǎo)致NPC患者治療失敗的主要原因，因而提升勾畫靶區(qū)的精準(zhǔn)度尤為關(guān)鍵，而靶區(qū)勾畫是現(xiàn)階段NPC診療中亟待解決的問題之一[5]。

放療是NPC治療常用手段，其中立體定向放療、三維適形調(diào)強放療等技術(shù)較為常用[6]，既往放療靶區(qū)的勾畫基于螺旋CT 掃描技術(shù)，CT 值與人體密度呈線性相關(guān)，可直接應(yīng)用于放療劑量計算中，且具有掃描快速、受器官位移影響小等優(yōu)點[7]。但CT 技術(shù)也存在軟組織分辨率低，無法有效界定腫瘤區(qū)域的不足。近年來，伴隨圖像融合技術(shù)的發(fā)展，利用MRI在癌組織、腫瘤毗鄰軟組織分辨率高的特點，將MRI與CT不同序列融合，可有效發(fā)揮兩種影像技術(shù)的優(yōu)勢，降低閱片醫(yī)師主觀因素導(dǎo)致的靶區(qū)勾畫差異，提升靶區(qū)勾畫精度[8]。本研究旨在探究CT/MRI圖像融合技術(shù)在鼻咽癌放療靶區(qū)勾畫中的應(yīng)用價值，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2016年9月至2020年5月本院收治的鼻咽癌行放療干預(yù)患者60 例作為研究對象，通過雙盲隨機法分為研究組與對照組，每組30 例。兩組臨床資料比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義，具有可比性，見表1。

表1 兩組臨床資料比較Table 1 Comparison of clinical data between the two groups

納入標(biāo)準(zhǔn)：原發(fā)性NPC且臨床資料完整者；年齡＞18歲者；精神狀態(tài)正常者；語言溝通、理解能力正常者；接受放療干預(yù)且治療配合度高者。排除標(biāo)準(zhǔn)：NPC復(fù)發(fā)者；合并其他類型原發(fā)性腫瘤者；合并遠處轉(zhuǎn)移者；合并嚴(yán)重器質(zhì)性或消耗性疾病者；接受激素類、免疫抑制劑類藥物治療者。

1.2 方法

1.2.1 圖像采集 患者保持仰臥位，于頭頸下墊頭枕保持頸部后仰過伸、下頜抬高，頭頸肩部固定體膜，采用CT機定位，掃描范圍為顱頂至胸鎖關(guān)節(jié)下，層厚3 mm。掃描完畢后保持體位不變行MRI掃描，采用平掃聯(lián)合增強掃描，獲取平掃圖像及核磁共振灌注圖像，將采集的圖像傳送至放療計劃系統(tǒng)，通過標(biāo)記點法將圖像融合。

1.2.2 靶區(qū)勾畫 在平掃及核磁共振灌注圖像中，遵循局部侵犯、安全距離原則進行原發(fā)灶大體腫瘤靶區(qū)（GTV-t）、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移灶靶區(qū)（GTV-n）、原發(fā)灶大體腫瘤及侵犯靶區(qū)（GT‐Vnx）的勾畫，獲得CT圖像靶區(qū)、MRI/CT融合圖像靶區(qū)。同時進行各正常器官組織的勾畫，包括腦干、脊髓、腮腺、甲狀腺、喉、口腔等。

1.2.3 放療計劃設(shè)計 處方劑量：GTV-t為70～76 Gy/33次，GTV-n 為 70～76 Gy/33 次，正常組織限量：腦干≤54 Gy，脊髓≤40 Gy，腮腺≤30～35 Gy，甲狀腺≤40 Gy，喉≤60 Gy，口腔≤50 Gy。通過Eclipse 8.6 計劃軟件進行CT 圖像靶區(qū)、MRI/CT 融合圖像靶區(qū)放療計劃設(shè)計，形成CT 圖像放療計劃、MRI/CT融合圖像放療計劃。放射治療時采用鼻咽聯(lián)合頸部放療，采用加速器瓦里安CX 直線加速器，開展常規(guī)分隔放療，每天1 次，每周5 次，依據(jù)QUANTEC 標(biāo)準(zhǔn)進行正常組織放射劑量設(shè)定。

1.3 觀察指標(biāo) 比較兩組勾畫靶區(qū)大小、放療計劃劑量、正常組織受量。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 21.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析，計量資料以“”表示，比較采用t檢驗，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組勾畫靶區(qū)比較 研究組MRI/CT 融合圖像靶區(qū)為（41.09±1.73）cm3，明顯大于對照組的（39.75±1.25）cm3，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（t=3.439，P=0.001）。

2.2 兩組放療計劃劑量比較 兩組PTVnx Dmean比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），兩組GTVnx Dmean、GTVnx D95、PTV Dmean、PTV D95、PTVnx D95比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義，見表2。

表2 兩組放療計劃劑量比較（，Gy）Table 2 Comparison of planned radiotherapy doses between the two groups(,Gy)

表2 兩組放療計劃劑量比較（，Gy）Table 2 Comparison of planned radiotherapy doses between the two groups(,Gy)

注：GTVnx，原發(fā)灶大體腫瘤及侵犯靶區(qū)；Dmean，靶區(qū)平均劑量；D95，95%靶區(qū)最低劑量；PTV，計劃靶區(qū)；PTVnx，計劃靶區(qū)

組別對照組（n=30）研究組（n=30）t值P值PTVnx D95 72.35±2.05 72.29±1.03 0.143 0.887 GTVnx Dmean 77.99±2.01 78.01±1.95 0.039 0.969 GTVnx D95 71.85±3.57 71.89±2.88 0.048 0.962 PTV Dmean 70.51±4.28 70.49±3.90 0.019 0.985 PTV D95 61.08±1.95 60.97±1.74 0.231 0.818 PTVnx Dmean 75.29±1.41 76.85±1.65 3.937＜0.001

2.3 兩組正常組織受量比較 兩組腦干、脊髓、腮腺、甲狀腺、喉、口腔正常組織受量比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義，見表3。

表3 兩組正常組織受量比較（，Gy）Table 3 Comparison of normal tissue dose between the two groups(,Gy)

表3 兩組正常組織受量比較（，Gy）Table 3 Comparison of normal tissue dose between the two groups(,Gy)

組別對照組（n=30）研究組（n=30）t值P值腦干51.28±3.62 50.74±3.28 0.605 0.547脊髓32.58±1.94 33.01±3.15 0.637 0.527腮腺22.17±1.47 21.58±1.09 1.766 0.083甲狀腺24.75±1.50 23.96±1.72 1.896 0.063喉46.88±2.46 47.17±2.73 0.432 0.667口腔45.69±2.05 44.71±2.41 1.714 0.092

3 討論

NPC是一種具有地域性差異的惡性病變，男性發(fā)病率顯著高于女性，患者以頸部腫塊、鼻塞、流血涕等為首發(fā)癥狀，少部分患者伴顱神經(jīng)受累癥狀。早期缺乏典型表現(xiàn)、健康意識不足、就診不及時為影響NPC早期干預(yù)率的主要原因[9-10]。目前，針對NPC患者的治療一般依據(jù)分層治療原則，病變早期多開展單純放療干預(yù)，中晚期多開展綜合治療。

放療是惡性腫瘤治療的主要技術(shù)。近年來，隨著醫(yī)學(xué)、影像學(xué)等水平的快速發(fā)展，放療技術(shù)主要向精準(zhǔn)放療方向發(fā)展，即確保放療效果及局部控制率，提升放療精度以降低腫瘤病灶毗鄰正常組織器官的放射損傷，降低放射不良反應(yīng)發(fā)生率。NPC是一種對放療高度敏感的惡性腫瘤，伴隨放療技術(shù)的發(fā)展，針對NPC患者的放療由二維放療、三維適形放療逐步向調(diào)強放療發(fā)展，目前NPC放療中多采用調(diào)強放療，這一放療技術(shù)在提升靶區(qū)均勻性、適形度，降低正常組織器官受量方面價值突出。國際放射單位與測量委員會相關(guān)報告中明確了GTV、PTV等概念，相關(guān)靶區(qū)的勾畫有賴于影像學(xué)技術(shù)[11]?；谌梭w密度與CT 值的線性關(guān)系，多應(yīng)用于調(diào)強計劃設(shè)計，而伴隨臨床應(yīng)用其存在的不足也逐步凸顯，基于CT影像設(shè)計的調(diào)強計劃，常存在腫瘤照射劑量不足、正常組織照射過度情況[12]。MRI技術(shù)具備多種序列，以提供不同種類的臨床信息，實現(xiàn)優(yōu)劣互補，從而提升檢測精度。相較于正常組織，腫瘤組織的血供一般更為豐富，MRI中的血流動力學(xué)參數(shù)能反映血流灌注情況，已應(yīng)用于腫瘤分級、腫瘤進展情況的鑒別工作中[13-14]。

圖像融合技術(shù)是近年來腫瘤放射治療研究的主要方向之一，即通過醫(yī)學(xué)影像圖像的空間轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)兩種醫(yī)學(xué)影像圖像的匹配，盡可能達到三維空間的一致性[15]。這一技術(shù)開展的基礎(chǔ)是預(yù)處理、配準(zhǔn)，其中預(yù)處理的目的是統(tǒng)一兩種醫(yī)學(xué)影像圖像的分辨率、格式、大小等基本參數(shù)，并建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。配準(zhǔn)即借助預(yù)訂的體內(nèi)外金屬標(biāo)識或解剖學(xué)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)圖像融合配準(zhǔn)。圖像融合后的醫(yī)學(xué)影像圖像可多種顯示，如三維顯示、斷層顯示等[16]。本研究結(jié)果顯示，研究組MRI/CT融合圖像靶區(qū)為（41.09±5.73）cm3，明顯大于對照組的（39.75±6.25）cm3，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。兩組PT‐Vnx Dmean 比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），兩組GTVnx Dmean、GTVnx D95、PTV Dmean、PTV D95、PTVnx D95 比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義。兩組腦干、脊髓、腮腺、甲狀腺、喉、口腔正常組織受量比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義，表明兩種靶區(qū)勾畫技術(shù)對正常組織受量的影響相當(dāng)。

綜上所述，CT/MRI圖像融合技術(shù)在NPC放療靶區(qū)勾畫中可提升放療精準(zhǔn)性，在NPC原發(fā)病灶、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移病灶靶區(qū)勾畫中均有較高的參考價值，且基本不會影響靶區(qū)劑量及正常組織受量，值得臨床推廣應(yīng)用。