CT/MRI影像融合在鼻咽癌適行放療靶區(qū)勾畫中的應(yīng)用

苑仁冰 莊永志 徐麗杰

（大慶油田總醫(yī)院腫瘤1科，黑龍江 大慶 163000）

CT/MRI影像融合在鼻咽癌適行放療靶區(qū)勾畫中的應(yīng)用

苑仁冰 莊永志 徐麗杰

（大慶油田總醫(yī)院腫瘤1科，黑龍江 大慶 163000）

目的 探討CT與CT/MRI圖像融合在鼻咽癌適形調(diào)強(qiáng)放射治療中腫瘤靶區(qū)勾畫的精確性和一致性。方法 選擇35例經(jīng)鼻咽鏡活檢病理和鼻咽部CT/MRI證實(shí)為Ⅰ～Ⅳa期的初治鼻咽低分化鱗癌患者35例，分別對(duì)患者的CT圖像和CT/MRI融合圖像進(jìn)行靶區(qū)勾畫，并制定IMRT治療計(jì)劃。然后比較兩個(gè)計(jì)劃中95%靶區(qū)容積（D95）所受的劑量，以及各期鼻咽癌CT與CT/MRI融合圖像的靶區(qū)相容情況。結(jié)果 用CT圖像上勾畫的GTV做IMRT治療計(jì)劃時(shí)，GTV得到的平均D95劑量是67.78Gy，而CT/MRI上的GTVf的平均D95劑量是60.03Gy，這說明GTVf內(nèi)有一部分腫瘤處于低劑量區(qū)。而用CT/MRI融合圖像上勾畫的GTVf做IMRT治療計(jì)劃時(shí)，二者的劑量分布基本相同。結(jié)論 CT圖像上勾畫的GTV包含CT/MRI融合圖像上勾畫的GTVf主要集中在T1和T2病變，而T3、T4病變主要是GTVf包含GTV。而且在不同的分期，GTV與GTVf之間均具有互補(bǔ)關(guān)系。

CT/MRI圖像融合；鼻咽癌；適形化療

鼻咽癌是我國(guó)常見的惡性腫瘤之一，由于鼻咽解剖部位的特殊性和鼻咽癌細(xì)胞的生物學(xué)特性，手術(shù)難以徹底清除病灶，手術(shù)治療對(duì)面部器官的破壞重，所以放療是鼻咽癌的主要治療手段[1]。適形調(diào)強(qiáng)放射治療（intensity modulated radiation therapy，IMRT）的特點(diǎn)是根據(jù)目標(biāo)函數(shù)的需要對(duì)各個(gè)方向射野內(nèi)的劑量分布進(jìn)行調(diào)整，從而更好地在三維方向上使高劑量區(qū)和靶區(qū)形狀相一致，并且降低周圍正常組織的照射劑量[2～3]，進(jìn)一步提高腫瘤的局控率，同時(shí)保護(hù)腫瘤周圍的正常組織器官，減輕放射反應(yīng)和并發(fā)癥。IMRT對(duì)靶區(qū)的精確度要求很高，應(yīng)用IMRT技術(shù)治療鼻咽癌的關(guān)鍵之一是準(zhǔn)確勾畫腫瘤范圍[4]。目前的治療計(jì)劃系統(tǒng)絕大多數(shù)是基于CT影像，但CT對(duì)軟組織的分辨率不高，很難確定軟組織中浸潤(rùn)的腫瘤邊界，勢(shì)必影響靶區(qū)勾畫的準(zhǔn)確性，而MRI則具有優(yōu)異的軟組織分辨率，且采用容積采集方式獲得圖像信息，與CT相比在鼻咽癌靶區(qū)的確定上有更大的優(yōu)勢(shì)[5]。但是MRI空間分辨精確度較低，且由于掃描時(shí)間長(zhǎng)和缺少固定裝置，容易形成偽影，同時(shí)MRI也缺少放射治療劑量計(jì)算所需要的電子密度信息，故不能直接應(yīng)用MRI制定放療計(jì)劃。由于以上兩種圖像能夠提供互補(bǔ)信息，所以可以將CT和MRI圖像融合應(yīng)用于治療計(jì)劃系統(tǒng)。本研究的目的是探討CT與CT/MRI圖像融合在鼻咽癌適形調(diào)強(qiáng)放射治療中大體腫瘤靶區(qū)（gross tumor volume，GTV）勾畫的精確性和一致性。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

選擇2009年1月至2011年12月就診于我科，經(jīng)鼻咽鏡活檢病理和鼻咽部CT/MRI證實(shí)為Ⅰ～Ⅳa期的初治鼻咽低分化鱗癌患者35例，年齡在40～66歲，中位年齡53歲，其中男患27例，女患8例，T1病變3例，T2病變8例，T3病變15例，T4病變9例。患者的KPS評(píng)分均≥70分。

1.2 定位及圖像融合方法

患者仰臥位，采用頭頸肩一體熱塑面罩固定體位，飛利浦64排螺旋CT掃描定位，掃描時(shí)采用的是與加速器治療床一致的平板床，掃描范圍包括頭頂至鎖骨下3～4cm，層厚3～5mm。然后應(yīng)用GE公司的MRI進(jìn)行掃描定位，并采用與CT掃描時(shí)一致的體位，掃描范圍與CT相同，層厚5mm。掃描后將CT和MRI圖像數(shù)據(jù)信息通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)斤w利浦公司的Pinnacle 8.0d適形放療計(jì)劃系統(tǒng)，本系統(tǒng)可根據(jù)CT及MRI圖像分別重建三維圖像，然后再根據(jù)重建后的三維圖像上的頭部骨性標(biāo)志進(jìn)行剛性融合。融合完成后，分別對(duì)患者的CT圖像和CT/MRI融合圖像進(jìn)行靶區(qū)勾畫。

1.3 靶區(qū)勾畫方法

鼻咽癌的靶區(qū)定義參考ICRU50號(hào)和60號(hào)文件標(biāo)準(zhǔn)。腫瘤靶區(qū)包括：原發(fā)腫瘤（GTVnx）和頸部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移區(qū)（GTVnd）。臨床靶區(qū)（CTV）：原發(fā)腫瘤周圍可能受侵的鄰近區(qū)域或已有轉(zhuǎn)移的淋巴結(jié)區(qū)域（高危區(qū)）。計(jì)劃靶區(qū)（PTV）：根據(jù)擺位誤差和系統(tǒng)誤差，在CTV的基礎(chǔ)上外放3～5mm。以上需根據(jù)臨床具體解剖結(jié)構(gòu)進(jìn)行修正。對(duì)危及器官進(jìn)行勾畫，包括兩側(cè)腮腺、視交叉、視神經(jīng)、眼球、晶體、脊髓和腦干。然后分別用CT圖像上的腫瘤靶區(qū)（GTV）和CT/MRI融合圖像上的腫瘤靶區(qū)（GTVf）做IMRT的治療計(jì)劃。腫瘤靶區(qū)的處方劑量是70.4Gy。

1.4 評(píng)價(jià)指標(biāo)

分別比較兩個(gè)計(jì)劃中95%靶區(qū)容積（D95）所受的劑量，以及各期鼻咽癌CT與CT/MRI融合圖像的靶區(qū)相容情況。

2 結(jié) 果

2.1 95%靶區(qū)容積（D95）所受的劑量

用CT圖像上勾畫的GTV做IMRT治療計(jì)劃時(shí)，CT上的GTV得到的平均D95劑量是67.78Gy，而CT/MRI上的GTVf得到平均D95劑量是60.03Gy，這說明GTVf內(nèi)有一部分腫瘤處于低劑量區(qū)。而用CT/MRI融合圖像上勾畫的GTVf做IMRT治療計(jì)劃時(shí)，GTV和GTVf的平均D95劑量是分別67.71Gy和67.13Gy，二者的劑量分布基本相同。見表1。

表1 兩個(gè)IMRT治療計(jì)劃中GTV與GTVf平均D95劑量的比較

2.1 靶區(qū)相容情況

CT圖像上勾畫的GTV包含CT/MRI融合圖像上勾畫的GTVf主要集中在T1和T2病變，而T3、T4病變主要是GTVf包含GTV。而且在不同的分期，GTV與GTVf之間均具有互補(bǔ)關(guān)系。見表2。

表2 GTV與GTVf的相容情況

3 討 論

隨著IMRT等精確放療技術(shù)在鼻咽癌治療中的廣泛應(yīng)用，對(duì)靶區(qū)勾畫精確度的要求也越來越高，精確地勾畫靶區(qū)是制定最佳治療計(jì)劃、降低腫瘤局部復(fù)發(fā)率以及保護(hù)腫瘤周圍重要組織器官的首要條件。

MRI可以更好地顯示放療計(jì)劃中需要確定的鼻咽周圍軟組織結(jié)構(gòu)和重要器官，如咽旁間隙、椎前組織、腦干、脊髓、視神經(jīng)等，特別在咽旁間隙、椎前組織、顱底侵犯與否的判斷上，CT圖像很難確定，但是MRI圖像則顯示得更明確、容易。咽旁間隙、椎前組織、顱底侵犯分別是鼻咽癌預(yù)后指標(biāo)，侵犯與否對(duì)于鼻咽癌放射治療計(jì)劃很重要，侵犯范圍的判斷直接影響鼻咽癌放射治療計(jì)劃及治療療效[6～7]。文獻(xiàn)報(bào)道，鼻咽周圍軟組織受侵檢出率，MRI較CT提高20%～35%，顱底骨質(zhì)侵犯提高17%～20%；咽旁間隙及顱內(nèi)侵犯的檢出率均提高17%，并在鑒別副鼻竇腫瘤侵犯與阻塞性炎癥、咽后淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移與腫瘤直接侵犯咽旁間隙等方面均有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)[8～9]。CT在顯示顱底骨皮質(zhì)破壞范圍及顱底各孔（如圓孔、卵圓孔、頸動(dòng)脈孔和頸靜脈孔）的破壞上卻較MRI滿意[10]。CT/MRI影像融合能把CT與MRI圖像結(jié)合，互補(bǔ)不足，更利于精確的勾畫靶區(qū)。Khoo等[11]分別應(yīng)用MRI和CT資料對(duì)腦膜瘤勾畫靶區(qū)，結(jié)果為GTV-MRI＞GTV-CT，同時(shí)發(fā)現(xiàn)GTV-MRI并不能完全包繞GTV-CT。Bahman[12]、楊紅茹等[13]對(duì)鼻咽癌的影像學(xué)研究也得出同樣的結(jié)論，GTV-MRI比GTV-CT大40%～74%。Emami等[14]研究MRI對(duì)鼻咽癌GTV勾畫的影響顯示，CT/MRI靶區(qū)描繪比CT勾畫相比大74%，單憑CT或MRI來勾畫原發(fā)灶都會(huì)導(dǎo)致部分靶區(qū)缺失，因此以CT/MRI融合勾畫GTV是很好的選擇。

本研究結(jié)果顯示，用CT圖像上勾畫的GTV做IMRT治療計(jì)劃時(shí)，GTV得到的平均D95劑量是67.78Gy，而CT/MRI上的GTVf的劑量相對(duì)較低，這說明GTVf內(nèi)有一部分腫瘤處于低劑量區(qū)，這可能與鼻咽癌的局部復(fù)發(fā)有一定的相關(guān)性。而用CT/MRI融合圖像上勾畫的GTVf做IMRT治療計(jì)劃時(shí)，二者的劑量分布基本相同。由于CT軟組織的分辨率不高，難以確定軟組織中浸潤(rùn)的腫瘤邊界，導(dǎo)致靶區(qū)勾畫范圍偏大，而MRI能較明確的分辨腫瘤侵犯范圍，因此GTV包含GTVf多為T1、T2病變；而T3、T4病變，由于為MRI對(duì)顱底、斜坡、副鼻竇受侵的分辨率好于CT，能夠發(fā)現(xiàn)一些早期浸潤(rùn)性病變，故多為GTVf包含GTV；對(duì)某些復(fù)雜部位，因CT、MRI各自成像的特點(diǎn)和局限性，致使二者形成互補(bǔ)關(guān)系。

綜上所述，應(yīng)用CT/MRI圖像融合技術(shù)勾畫鼻咽癌靶區(qū)，有助于提高腫瘤的精確性，最大限度減少腫瘤靶區(qū)的遺漏，并有可能進(jìn)一步提高鼻咽癌的局控率，值得臨床推廣應(yīng)用。

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1671-8194（2013）21-0119-03