CT/MRI診斷影像融合對(duì)非小細(xì)胞肺癌腦轉(zhuǎn)移瘤靶區(qū)及三維適形治療影響

楊金山+魏永兵+侯超+等

【摘要】 目的：比較CT圖像和CT/MRI融合圖像來(lái)源的肺癌腦轉(zhuǎn)移腫瘤靶區(qū)，評(píng)價(jià)CT/MRI融合靶區(qū)容積應(yīng)用于三維適形放射治療時(shí)，對(duì)治療劑量的影響。方法：將20例非小細(xì)胞肺癌腦轉(zhuǎn)移患者的增強(qiáng)CT和MRI掃描的圖像傳送至圖像處理工作站，在CT和CT/MRI融合圖像上分別勾畫(huà)GTV和周?chē)匾钠鞴?。每個(gè)病例分別在CT圖像和CT/MRI融合圖像都做1個(gè)三維適形放射治療計(jì)劃。腫瘤的處方劑量為60 Gy，比較2個(gè)治療計(jì)劃中腫瘤靶區(qū)的95%容積（D95）受照平均劑量、周?chē)＝M織的5%容積（D5）受照平均劑量。結(jié)果：CT/MRI融合圖像上的腫瘤靶區(qū)平均比CT上的腫瘤靶區(qū)大21.32%。用CT上勾畫(huà)的靶區(qū)有一部分腫瘤處于低劑量區(qū)，CT/MRI融合圖像上的靶區(qū)D95劑量分布較好，但在周?chē)匾鞴俚膭┝糠植驾^高。結(jié)論：CT/MRI融合圖像有助于靶區(qū)的確定，在三維適形放射治療計(jì)劃上的腫瘤靶區(qū)劑量分布足夠，能提高靶區(qū)勾畫(huà)的準(zhǔn)確性，更利于精確放療的實(shí)施。

【關(guān)鍵詞】 非小細(xì)胞肺癌； 腦轉(zhuǎn)移瘤； 影像融合； 放射療法； 靶區(qū)

肺癌是引起腦轉(zhuǎn)移瘤最常見(jiàn)的腫瘤類(lèi)型，占各種腫瘤引起的顱腦轉(zhuǎn)移的40%～60%，ⅢB，Ⅳ期非小細(xì)胞肺癌患者23%首次出現(xiàn)轉(zhuǎn)移的部位是發(fā)生于顱內(nèi)，局部晚期非小細(xì)胞肺癌治療后最常見(jiàn)的轉(zhuǎn)移部位是腦轉(zhuǎn)移[1]。腦轉(zhuǎn)移患者自然中位生存期僅為1～2個(gè)月[2]。目前用于治療計(jì)劃系統(tǒng)的CT圖像對(duì)軟組織的分辨率較差，很難確定軟組織中浸潤(rùn)的腫瘤邊界，而MRI提供了良好的軟組織分辨率，可以清晰顯示腫瘤侵及周?chē)浗M織的范圍。以上這兩種圖像能夠提供互補(bǔ)的信息，所以CT和MRI圖像的融合應(yīng)用可以更加精確地確定腫瘤浸潤(rùn)的范圍。

本研究的目的是比較CT和CT/MRI來(lái)源的非小細(xì)胞肺癌腦轉(zhuǎn)移腫瘤靶區(qū)，評(píng)價(jià)CT/MRI融合靶區(qū)容積應(yīng)用于三維適形放射治療時(shí)，靶區(qū)劑量及周?chē)匾鞴俳M織劑量變化影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料 2012年1月-2013年12月本院收治的20例非小細(xì)胞肺癌腦轉(zhuǎn)移患者，均經(jīng)病理證實(shí)。其中男12例，女8例，年齡51～75歲；鱗癌11例，腺癌9例。單發(fā)病灶13例，雙發(fā)病灶7例。

1.2 CT/MRI檢查 CT定位掃描：所有病例仰臥位予熱塑面罩固定后行橫斷面CT增強(qiáng)掃描，使用德國(guó)西門(mén)子definition AS128層螺旋CT逐層掃描整個(gè)顱腔，掃描層厚和重建層厚均為3 mm。MRI掃描：不能使用面罩固定，采用與CT掃描時(shí)體位盡量一致的仰臥位，使用MAGNETOM Avanto 1.5T核磁共振掃描儀采集圖像，掃描范圍同CT，掃描層厚亦為3 mm，采集T1、T2及Tl增強(qiáng)序列圖像。

1.3 影像融合方法及靶區(qū)勾畫(huà) 掃描后將CT及MRI圖像傳輸至治療計(jì)劃系統(tǒng)（VARIN Eclipse version10.0），進(jìn)行CT和MRI圖像融合和三維重建。然后由一位放療科副主任醫(yī)師分別對(duì)每例患者增強(qiáng)CT圖像及CT/MRI融合后的圖像進(jìn)行靶區(qū)勾畫(huà)：GTVCT、GTV 1CT/MRI勾畫(huà)。融合后勾畫(huà)靶區(qū)GTV（不包括水腫帶）。然后勾畫(huà)腫瘤周?chē)奈＜捌鞴伲耗X干、眼睛、視交叉、視神經(jīng)。分別用CT圖像上的GTV和CT/MRI融合圖像上的GTV1做3D-CRT的治療計(jì)劃。腫瘤靶區(qū)的處方劑量為60 Gy，90%靶區(qū)容積達(dá)到60 Gy。比較以上兩個(gè)計(jì)劃中95%靶區(qū)容積（D95）所受的劑量，和5%正常器官容積（D5）所受的劑量。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 數(shù)據(jù)處理采用SPSS 17.0 統(tǒng)計(jì)軟件，計(jì)量資料以（x±s）表示，GTV體積比較采用t檢驗(yàn)，以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 GTV體積比較 在CT圖像上的平均體積為21.61 cm3，在CT/MRI融合圖像上的平均體積為26.22 cm3。CT/MRI上的腫瘤靶區(qū)平均比CT上的腫瘤靶區(qū)大21.32%。CT圖像上GTV平均值（21.61±4.12）cm3，CT/MRI融合圖像上GTV1平均值為（26.22±4.73）cm3，兩者差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=3.27，P<0.01）。

2.2 兩個(gè)治療計(jì)劃的比較 給予腫瘤靶區(qū)60 Gy的處方劑量，在CT上的GTV得到平均D95的劑量是60.25 Gy，而CT/MRI上的GTV得到平均D95的劑量是50.51 Gy。說(shuō)明CT圖像勾畫(huà)腫瘤靶區(qū)有部分腫瘤遺漏。而用CT/MRI上GTV1做三維的治療計(jì)劃時(shí)，GTV和GTV1分別得到平均D95的劑量是60.98 Gy和60.21 Gy。周?chē)＝M織的D5劑量CT/MRI比CT上的要大。

3 討論

腦轉(zhuǎn)移瘤是臨床腫瘤治療難題之一，未做治療的肺癌合并腦轉(zhuǎn)移患者一般在出現(xiàn)癥狀后2～3個(gè)月內(nèi)死亡[3]。對(duì)于身體狀況較差、不愿手術(shù)患者，立體定向放射治療（SRS）是一個(gè)較好的選擇，立體定向放射治療近期療效好，不良反應(yīng)小，可明顯延長(zhǎng)患者生存期[4]。SRS仍為數(shù)目較少、位置局限、顱外轉(zhuǎn)移已控制的腦轉(zhuǎn)移患者的標(biāo)準(zhǔn)治療[5-6]。精確確定腫瘤靶區(qū)容積和周?chē)舾衅鞴偃莘e是精確放療必要的前提條件。CT圖象是精確放療的基礎(chǔ)圖像，它對(duì)高密度組織較敏感，但對(duì)軟組織，尤其是對(duì)浸潤(rùn)性腫瘤邊界無(wú)法清晰顯示[7]。在腦瘤研究中發(fā)現(xiàn)：在MRI上顯示的腫瘤靶區(qū)大于在CT圖像上腫瘤靶區(qū)[8]。MRI成像取決于物質(zhì)的質(zhì)子密度，對(duì)軟組織特別是對(duì)浸潤(rùn)性腫瘤比較敏感，圖像邊界清晰[9]。轉(zhuǎn)移瘤腦水腫發(fā)生率和程度均較腦內(nèi)其他腫瘤更常見(jiàn)、更嚴(yán)重[10]，而CT圖像對(duì)水腫帶與病灶邊界不清，顱底骨的骨偽影，病灶的強(qiáng)化效果不佳等都會(huì)影響靶區(qū)勾畫(huà)的準(zhǔn)確性[11]。筆者認(rèn)為CT圖像上和MRI圖像上的靶區(qū)體積不一致的原因有以下幾點(diǎn)：（1）由于MRI圖像在軟組織內(nèi)比較明確地分辨出腫瘤的浸潤(rùn)范圍，發(fā)現(xiàn)比較早期的腫瘤，而CT圖像上無(wú)法清晰顯示出來(lái)。（2）由于腫靶區(qū)勾畫(huà)者對(duì)腫瘤浸潤(rùn)范圍認(rèn)識(shí)程度，對(duì)解剖的熟悉程度以及讀片水平等主觀差異導(dǎo)致腫瘤勾畫(huà)上的誤差。（3）由于圖像融合導(dǎo)致誤差[12]。位于幕下區(qū)腫瘤因行CT定位時(shí)顱底骨性結(jié)構(gòu)影響腫瘤顯示和GTV勾畫(huà)誤差較大有關(guān)[13]。（4）部分容積效應(yīng)有關(guān)[14]。endprint

有研究結(jié)果提示高劑量與生存期呈正相關(guān)[15]。精確腫瘤靶區(qū)的勾畫(huà)是放射治療的一個(gè)最重要的環(huán)節(jié)。筆者將CT及CT/MRI融合圖像來(lái)源的靶區(qū)做三維適形放射治療計(jì)劃時(shí)發(fā)現(xiàn)：CT圖像來(lái)源腫瘤靶區(qū)的劑量會(huì)較低，部分腫瘤組織遺漏，從而導(dǎo)致腫瘤復(fù)發(fā)。而用CT/MRI融合圖像來(lái)源的靶區(qū)做三維適形放射治療計(jì)劃時(shí)，腫瘤靶區(qū)的覆蓋劑量較好，能滿足治療劑量的需要。

因CT/MRI融合圖像來(lái)源的靶區(qū)較CT來(lái)源靶區(qū)大，腦干、眼睛、視交叉、視神經(jīng)等周?chē)匾鞴俳M織的受照劑量相對(duì)較高。本研究正常組織放射性損傷在可接受范圍內(nèi)。

綜上所述，CT與MRI的圖像融合技術(shù)有助于提高非小細(xì)胞肺癌腦轉(zhuǎn)移瘤靶區(qū)勾畫(huà)的精確性，可以最大限度減少腫瘤靶區(qū)的遺漏，在三維適形放射治療計(jì)劃上的腫瘤靶區(qū)劑量分布足夠，融合圖像能提高靶區(qū)勾畫(huà)的準(zhǔn)確性，更利于精確放療的實(shí)施。

參考文獻(xiàn)

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（收稿日期：2014-06-08） （本文編輯：陳丹云）endprint

有研究結(jié)果提示高劑量與生存期呈正相關(guān)[15]。精確腫瘤靶區(qū)的勾畫(huà)是放射治療的一個(gè)最重要的環(huán)節(jié)。筆者將CT及CT/MRI融合圖像來(lái)源的靶區(qū)做三維適形放射治療計(jì)劃時(shí)發(fā)現(xiàn)：CT圖像來(lái)源腫瘤靶區(qū)的劑量會(huì)較低，部分腫瘤組織遺漏，從而導(dǎo)致腫瘤復(fù)發(fā)。而用CT/MRI融合圖像來(lái)源的靶區(qū)做三維適形放射治療計(jì)劃時(shí)，腫瘤靶區(qū)的覆蓋劑量較好，能滿足治療劑量的需要。

因CT/MRI融合圖像來(lái)源的靶區(qū)較CT來(lái)源靶區(qū)大，腦干、眼睛、視交叉、視神經(jīng)等周?chē)匾鞴俳M織的受照劑量相對(duì)較高。本研究正常組織放射性損傷在可接受范圍內(nèi)。

綜上所述，CT與MRI的圖像融合技術(shù)有助于提高非小細(xì)胞肺癌腦轉(zhuǎn)移瘤靶區(qū)勾畫(huà)的精確性，可以最大限度減少腫瘤靶區(qū)的遺漏，在三維適形放射治療計(jì)劃上的腫瘤靶區(qū)劑量分布足夠，融合圖像能提高靶區(qū)勾畫(huà)的準(zhǔn)確性，更利于精確放療的實(shí)施。

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（收稿日期：2014-06-08） （本文編輯：陳丹云）endprint

有研究結(jié)果提示高劑量與生存期呈正相關(guān)[15]。精確腫瘤靶區(qū)的勾畫(huà)是放射治療的一個(gè)最重要的環(huán)節(jié)。筆者將CT及CT/MRI融合圖像來(lái)源的靶區(qū)做三維適形放射治療計(jì)劃時(shí)發(fā)現(xiàn)：CT圖像來(lái)源腫瘤靶區(qū)的劑量會(huì)較低，部分腫瘤組織遺漏，從而導(dǎo)致腫瘤復(fù)發(fā)。而用CT/MRI融合圖像來(lái)源的靶區(qū)做三維適形放射治療計(jì)劃時(shí)，腫瘤靶區(qū)的覆蓋劑量較好，能滿足治療劑量的需要。

因CT/MRI融合圖像來(lái)源的靶區(qū)較CT來(lái)源靶區(qū)大，腦干、眼睛、視交叉、視神經(jīng)等周?chē)匾鞴俳M織的受照劑量相對(duì)較高。本研究正常組織放射性損傷在可接受范圍內(nèi)。

綜上所述，CT與MRI的圖像融合技術(shù)有助于提高非小細(xì)胞肺癌腦轉(zhuǎn)移瘤靶區(qū)勾畫(huà)的精確性，可以最大限度減少腫瘤靶區(qū)的遺漏，在三維適形放射治療計(jì)劃上的腫瘤靶區(qū)劑量分布足夠，融合圖像能提高靶區(qū)勾畫(huà)的準(zhǔn)確性，更利于精確放療的實(shí)施。

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（收稿日期：2014-06-08） （本文編輯：陳丹云）endprint