CT聯合DWI在食管癌靶區勾畫中的應用價值

謝雅琳 趙鵬軍 陳元元

[摘要] 目的 探討X線計算機斷層攝影（Computed Tomography，CT）聯合磁共振擴散加權成像（diffusion weighted imaging，DWI）在食管癌靶區勾畫中的應用價值。 方法 選取我院2016年1月～2018年12月腫瘤科收治的食管癌并擬行放射治療患者60例作為研究對象，使用隨機數字表法分為CT組及聯合組，每組30例。CT組僅使用CT進行靶區勾畫，聯合組使用CT聯合DWI融合圖像進行靶區勾畫。觀察兩組影像學檢測結果，比較兩組患者靶區勾畫結果、肺組織放射體積劑量及肺部放射性損傷發生率。 結果 CT與DWI融合圖像對食管癌病變邊界及周圍解剖結構顯示更為清晰;聯合組大體腫瘤靶區（gross target volume，GTV）、臨床靶區（clinical target volume，CTV）長度及體積，GTV體積變異系數CV、GTV最大值與最小值比值、不同醫生對GTV勾畫的最大差值、V5、V20、MLD水平及肺部放射性損傷發生率均顯著低于CT組（P<0.05）。 結論 CT聯合DWI能有效提高檢測清晰度，降低食管癌靶區勾畫體積及長度，提高勾畫準確性并可減少肺部健康組織放射劑量，減少食管癌放療患者肺部放射性損傷的發生，具有臨床推廣意義。

[關鍵詞] CT;DWI;食管癌;靶區勾畫

[中圖分類號] R735.1 ? ? ? ? ?[文獻標識碼] A ? ? ? ? ?[文章編號] 1673-9701（2019）30-0027-04

The value of CT combined with DWI in the delineation of esophageal cancer target area

XIE Yalin ? ZHAO Pengjun ? CHEN Yuanyuan ? WANG Lihong

Second Department of Radiotherapy， Hangzhou Cancer Hospital， Hangzhou 310000， China

[Abstract] Objective To investigate the value of computed tomography（CT） combined with diffusion weighted imaging（DWI） in the delineation of esophageal cancer target area. Methods Sixty patients with esophageal cancer admitted to our oncology department who were undergoing radiotherapy from January 2016 to December 2018 in our hospital were enrolled in the study. They were randomly divided into CT group and combined group， with 30 cases in each group. The CT group only used CT to delineate the target area， and the combined group used CT combined with DWI fusion image to delineate the target area. The imaging findings of the two groups were observed. The results of target area delineation， lung tissue radiation volume dose and lung radiation injury rate were compared between the two groups. Results CT and DWI fusion images showed clearer boundaries of esophageal cancer lesions and surrounding anatomical structures， length and volume of gross target volume（GTV）， clinical target volume（CTV）， GTV volume coefficient of variation CV， GTV maximum and minimum ratio， the maximum difference between different doctors for GTV， V5， V20， MLD level and the incidence of lung radiation injury in the combined group were significantly lower than those of the CT group（P<0.05）. Conclusion CT combined with DWI can effectively improve the detection clarity， reduce the volume and length of the esophageal cancer target area， improve the accuracy of delineation and reduce the radiation dose of healthy tissue in the lung， and reduce the occurrence of radioactive injury in the lung of patients with esophageal cancer. It has clinical promotion significance.

[Key words] CT; DWI; Esophageal cancer; Target area delineation

目前，食管癌是我國較為常見的消化系統惡性腫瘤之一，其發病數占所有惡性腫瘤發病數的2%，其中，以中下段食管癌最為常見，各占其40%以上[1]。患者發病后，常表現為吞咽困難、吞咽疼痛、食物反流等臨床癥狀。隨著病情發展，嚴重者出現無法吞咽、疼痛難忍等嚴重并發癥，致死率極高。目前，手術結合放化療是治療食管癌的最主要方式，但在患者放療靶區劃定中，如何精確劃定患者放射區域，提高放療效果，減少射線對患者正常組織的損傷一直是醫學界面臨的重大挑戰[2，3]。通過CT檢測結果進行靶區勾畫是目前臨床最常用的方式[4]，但有研究報道指出[5，6]，此方案對患者食管病變長度的確定正確性較低，邊界模糊，對食管癌腫瘤區的判定常存在較大誤差，臨床應用效果具有較大限制。DWI則可根據對患者細胞外自由水擴散效應，對患者腫瘤區域進行較為精確的呈現[7]。據此，筆者猜測，將CT與DWI圖像進行融合可能對食管癌患者靶區勾畫精確性的提高具有較好效果并就此進行研究，現將結果報道如下。

1 資料與方法

1.1一般資料

對我院2016年1月～2018年12月腫瘤科收治的食管癌并擬行放射治療患者60例進行隨機對照實驗，納入標準：①由胃鏡及病理活體檢驗確診食管癌;②CT檢驗顯示無遠處轉移;③于我院進行全程檢測并資料完備。排除標準：①合并精神類疾病或嚴重心、肝、腎等重要器官病變者;②合并影像學檢測及放療禁忌證者[8];③合并嚴重感染、內分泌系統或免疫系統疾病者;④合并肺部病變者。所有患者及家屬均知情并自愿參加本研究。患者均按照入院順序編號，使用隨機數字表法將所有患者分為CT組及聯合組，每組30例，兩組基線資料見表1。表格所示兩組一般資料差異無統計學意義（P>0.05），具有可比性。

1.2 方法

①CT掃描：患者仰臥、平靜呼吸，使用飛利浦Philips 64型128層螺旋CT掃描患者鎖骨至肝臟下緣，造影劑使用碘海醇注射液（辰欣藥業股份有限公司，國藥準字H20063129，100 mL/瓶）;參數設置，層厚5 mm，矩陣512×512，間距5 mm，管電壓120 kV。②DWI掃描：使用飛利浦3.0T磁共振掃描儀進行檢測，掃描范圍同CT;參數設置，TR 1450 ms，TE 55 ms，FOV 400×400 mm，矩陣256×256，層厚4 mm，間距0.5 mm，b值取600 s/mm2，NSA取7。③圖像融合及靶區勾畫：篩選顯示清晰圖像，將其傳輸至Pinnacle 8.0 m治療計劃系統，形成融合圖像。未減少偏倚，靶區勾畫由3名以上主治醫師進行勾畫，無異議后得出最終結果，所有患者均由同一組醫生進行勾畫。④放射治療，所有患者均使用2 Gy/次，合計32次放療。

1.3觀察指標

①兩組影像學檢測結果。②兩組靶區勾畫結果。③兩組肺組織放射體積劑量。④兩組肺部放射性損傷發生率。

1.4判斷標準

①靶區勾畫結果：由醫生勾畫出結果后比較兩組患者GTV、CTV長度及體積，GTV包括影像學檢查所顯示的食管病灶及區域轉移淋巴結，CTV為根據GTV圖像左右外放約0.7 cm，上下外放約2 cm。同時計算GTV體積變異系數CV、GTV最大值與最小值比值、不同醫生對GTV勾畫的最大差值。②肺組織放射體積劑量：計算并比較兩組V5、V20、MLD水平。③肺部放射性損傷[9]：根據美國腫瘤放射治療協作組提出的放射性肺損傷分級將患者肺損傷分為0～5級，0級為無，5級為最嚴重。肺部放射性損傷發生率=損傷發生數/總例數×100%。

1.5統計學方法

所有統計學資料采用SPSS21.0專業統計學軟件進行數據分析，計量資料以均數±標準差表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗，計數資料用χ2檢驗，P<0.05為差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組影像學檢測結果

本研究中CT、DWI及兩者融合圖像見圖1～3。可見CT與DWI融合圖像對食管癌病變邊界及周圍解剖結構顯示更為清晰。

2.2兩組靶區勾畫結果比較

聯合組GTV、CTV長度及體積，GTV體積變異系數CV、GTV最大值與最小值比值、不同醫生對GTV勾畫的最大差值均顯著低于CT組（P<0.05）。見表2、3。

2.3兩組肺組織放射體積劑量比較

聯合組V5、V20、MLD水平顯著低于CT組（P<0.05）。見表4。

2.4 兩組肺部放射性損傷發生率

聯合組患者肺部放射性損傷發生率顯著低于CT組（P<0.05），見表5。

3討論

我國食管癌發病率及致死率均較高，目前，其發病機制尚未完全清楚，有部分學者認為[10，11]，硝酸鹽類物質的過量攝入、食物中微量元素和無機鹽的缺乏及各種如抽煙等不良習慣是其主要致病因素。現今食管癌治療方式處于平臺期，仍停留在化療、放療、手術切除等常規惡性腫瘤治療手段[12]。而在放療治療中，靶區勾畫的準確性是影響患者放療效果及不良反應發生率的關鍵因素之一[13，14]。靶區勾畫過小，患者病變部位無法得到完全照射，導致放療效果減弱，患者治療療效降低;若靶區勾畫范圍過大，則可能引起患者腫瘤周邊健康組織受到嚴重放射損傷，尤其是食管癌患者，其病灶周邊多為很重要器官，易引起肺部放射性損傷，引發肺炎等并發癥，影響患者病情轉歸[15-17]。CT檢測作為臨床常用的靶區方案勾畫方式，筆者通過多年工作經驗發現，其對食管癌患者病灶部位的實際情況表現模糊，如圖1可見，其影像顯示患者病灶與周圍組織邊界不清，因此，其具有一定局限性[18]。

本研究結果顯示，CT與DWI融合圖像對食管癌病變邊界及周圍解剖結構顯示更為清晰;聯合組GTV、CTV長度及體積，GTV體積變異系數CV、GTV最大值與最小值比值、不同醫生對GTV勾畫的最大差值、V5、V20、MLD水平及肺部放射性損傷發生率均顯著低于CT組（P<0.05），提示使用CT聯合DWI影像能勾畫出更小且更精確的放療靶區，同時減小患者肺部放射量，減少患者肺部放射性損傷的發生，如圖2、圖3可見， DWI及CT與DWI融合圖像中，患者病灶與周圍解剖結構邊界清晰，更利于醫生正確標識實際病灶體積及位置。據此，筆者分析，首先，單獨使用CT進行靶區勾畫可能有以下不足：①其對患者正常食管及病變食管邊界分辨不清，加之患者病灶附近組織常伴有炎癥等癥狀[19]，CT影像無法對其進行準確表現，可能引起其顯示病灶體積遠大于實際病變體積，導致靶區勾畫面積過大;②受患者年齡、飲食習慣等影響，其可能出現食管關閉增厚癥狀，CT對其顯示也并不清晰;③食管癌患者多伴有食管靜脈曲張、食管壁非腫瘤性增厚或炎性增厚癥狀，其也是影響CT檢測準確度的原因之一[20]。而相較CT，DWI是一種通過患者機體水分子彌散運動成像的技術[21]，在正常機體中，患者組織機構緊密，水分子彌散程度較低，DWI圖像衰減，對于患者病變部位，受腫瘤生長影響，其細胞異常增大，細胞間水分子彌散程度升高，DWI影像出現高信號，而水分子的彌散并不受患者機體炎癥、食管非腫瘤性增厚影響，其有效避免了因炎癥等引起的病灶邊界辨識模糊，彌補CT影像不足。兩者聯合應用對患者病灶的長度、體積等測算具有重要參考價值，而對于縱隔淋巴結，兩者的聯合應用對患者與食管緊鄰的淋巴結的區分也有較大幫助。由此，醫生對患者健康組織與病變部位的區分變得更為容易，對靶區勾畫的準確性自然提高。從而減少患者病灶周邊健康組織的放射，患者放射性肺部損傷自然減少。

綜上所述，CT聯合DWI能有效提高檢測清晰度，降低食管癌靶區勾畫體積及長度，提高勾畫準確性并可減少肺部健康組織放射劑量，減少食管癌放療患者肺部放射性損傷的發生，具有臨床推廣意義，但本研究樣本較少，且全為我院患者，此觀點還需多中心、大樣本研究證實。

[參考文獻]

[1] 李凡，李標，王瓊育，等. 食管癌患者行胸腔鏡切除術后對肺部感染和炎癥細胞因子的影響[J]. 中華醫院感染學雜志，2017，27（17）：3944-3947.

[2] 張煒，宋軼鵬，姜翠芳. PET/CT確定食管癌大體靶區的研究進展[J]. 中華核醫學與分子影像雜志，2014，34（2）：157-160.

[3] 曾靜，龐青松，章文成，等. 食管癌根治性調強放療大體腫瘤體積因素與靶區內放療失敗的關系[J]. 中華放射腫瘤學雜志，2019， 28（2）：85-89.

[4] 蔣亞齊，陳麗，汪步海，等. PET-CT 與 CT 在食管癌調強精確放療靶區勾畫中的應用比較[J]. 山東醫藥，2014， 13（36）：83-85.

[5] Chirindel A，Adebahr S，Schuster D，et al. Impact of 4D-（18）FDG-PET/CT imaging on target volume delineation in SBRT patients with central versus peripheral lung tumors. Multi-reader comparative study[J]. Radiotherapy & Oncology，2015，115（3）：335-341.

[6] Lu J，Sun XD，Yang X，et al. Impact of PET/CT on radiation treatment in patients with esophageal cancer：A systematic review[J]. Crit Rev Oncol Hematol，2016，107（5）：128-137.

[7] 鮮軍舫， 陳青華. 充分重視及合理應用頭頸部擴散加權成像技術[J]. 中國醫學影像技術， 2014，30（7）：965-968.

[8] 程光惠. 惡性腫瘤近距離放射治療臨床應用（一）——頭頸部及胸部[J]. 中華放射腫瘤學雜志，2017，26（5）：489-494.

[9] Mikell JL，Gillespie TW，Hall WA，et al. Post-Operative Radiotherapy（PORT） is Associated with Better Survival in Non-Small Cell Lung Cancer with Involved N2 Lymph Nodes：Results of an Analysis of the National Cancer Data Base[J]. Journal of Thoracic Oncology Official Publication of the International Association for the Study of Lung Cancer，2015，10（3）：462.

[10] 史有陽，錢亞云. 劉延慶治療食管癌經驗輯要[J]. 江蘇中醫藥，2016，48（1）：20-22.

[11] 莊璐，馬丹，李兆申. 食管癌危險因素研究進展[J]. 胃腸病學和肝病學雜志，2015，24（9）：1141-1145.

[12] Komine O，Tanaka Y，Kawashima Y，et al. Short-term postoperative superiority and 5-year follow-up outcomes of video-assisted thoracoscopic esophagectomy for treatment of esophageal carcinoma：a historical comparison with conventional open esophagectomy under a single experienced surgeon[J]. Esophagus，2014，11（1）：54-63.

[13] 趙曉曉，阮翹，謝新立，等. 探討18F-FDG PET/CT在非小細胞肺癌放射治療靶區勾畫及臨床分期中的價值[J]. 中國臨床醫學影像雜志，2017，28（3）：188-192.

[14] 潘丁龍，李建成，楊燕，等. 210例中晚期食管癌放化療的預后因素分析[J]. 臨床腫瘤學雜志，2015，21（2）：140-144.

[15] 侯棟梁，房彤，劉輝，等. CT/MR圖像融合在食管癌精確放療大體腫瘤靶區勾畫中的應用價值[J].中華放射醫學與防護雜志，2014，34（2）：129-132.

[16] 海平，趙仁，楊小榮，等. 三種方法確定食管癌GTV長度的比較研究[J]. 中華放射腫瘤學雜志，2018，27（4）：370-372.

[17] 丁潔，孟慶紅，汪建林，等. 老年食管癌三維技術放療效果和預后因素分析[J].中華老年醫學雜志，2018，37（7）：793-795.

[18] Guo Yanzhen，Li Jianbin，Li Fengxiang，et al. Analysis of correlation between GTVs delineated based on SUVs of PET-CT and EE phase of 4DCT in thoracic esophageal cancer[J]. Chinese Journal of Radiation Oncology，2015， 24（2）：121-125.

[19] 聶利民，張日. 食管癌X-線氣鋇雙重造影與CT檢查對照分析[J]. 河北醫學， 2014， 19（4）：666-668.

[20] 林春，唐振國，李亮平. 食管癌的CT診斷價值[J]. 實用臨床醫學，2013，14（3）：98-100.

[21] 王奕，林園凱，周長圣，等. 小視野彌散加權成像在前列腺癌診斷中的應用價值[J]. 醫學研究生學報，2016， 29（4）：395-400.

（收稿日期：2019-04-19）