CT、MRI 圖像融合在鼻咽癌放療靶區勾畫中的應用

莫月媚，葉金輝，庾海清，莫梅清

肇慶市第一人民醫院腫瘤放療科，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特性與解剖位置， 就診時大多為局部晚期鼻咽癌。 有研究指出，單獨放療治療局部晚期鼻咽癌其生存率約為70%[1]。 近幾年來，放射治療精確度越來越高， 腫瘤靶區勾畫準確性給鼻咽癌周圍器官毒副反應及控制率帶來直接影響。 有研究指出，誘導化療能夠使鼻咽癌患者遠處轉移率降低， 縮小化療后瘤體積[2]。 目前來看，鼻咽癌放療靶區勾畫中應用圖像融合技術報道日益增多。 IMRT 是指適形調強放射治療，其對靶區出的精確度有著非常高的要求，將腫瘤范圍進行準確地夠勾畫是IMRT 技術應用與鼻咽癌治療中的關鍵之一。 目前，治療鼻咽癌大多數是基于CT 影像技術展開， 但其存在對軟組織分辨率低的缺點，而MRT 則恰恰相反。 因此該研究隨機選取于2019 年1月—2020 年6 月該院接受調強放療鼻咽癌患者50 例，采取單獨CT 勾畫與CT、MRI 圖像融合勾畫，探析其臨床應用價值，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

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

1.2 方法

調強放療前依據實際需求情況固定體位， 取患者平臥位，兩側激光燈照射外耳孔，并對準，維持體中線與縱軸激光燈重合，下頜骨呈垂直狀態，體位固定應用頭頸肩熱塑模+發泡膠。 應用CT 模擬定位機模擬定位掃描患者，掃描基線垂直水平面，碘海醇作為增強劑，控制掃描層厚3 mm，先掃描顱頂至胸鎖關節下。

應用磁共振成像系統，實施MRI 掃描，取患者平臥位，重新復位MRI 激光燈，雙側激光燈照射外耳孔，并對準，維持體中線與縱軸激光燈重合，下頜骨呈垂直狀態，當融合掃描序列為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，設置掃描層厚5 mm，先掃描眼眶上端，直至胸鎖關節下，釓噴酸作為造影劑。

掃描結束后， 應用TPS 計劃系統TpsImages fusion圖像融合系統對圖像進行處理。 應用自動匹配法配準圖像，CT 與MRI 圖像借助最大共有信息法實現圖像配準融合，軟件會依據圖像解剖結構、密度及像素等相關信息，自動尋找、匹配與共有最大信息相對應的圖像。

若不滿意自動配準效果，可以應用LandMark 標記法進行人工融合，操作人員可以依據視神經、齒狀突等固定解剖結構多點標記CT、MRI 圖像差異層面，系統能夠對CT、MRI 圖像相應標記點進行自動校準，同時還可以校正密度、像素等相關信息，實現全部圖像匹配。 副主任及以上醫師對配準效果進行評價，排除存在偽影、體位偏差較大圖像，若配準效果較差可重新匹配。

1.3 觀察指標

觀察記錄GTV（鼻咽癌腫瘤靶區）勾畫狀況，主治醫師依據相關勾畫要求， 勾畫CT 鼻咽癌腫瘤靶區、CT與MRI 融合鼻咽癌腫瘤靶區。 副主任醫師對勾畫圖像進行評估、審核，獲取兩組圖像GTV 體積，應用GTV（CT/MRI）與GTV（CT）表示。

1.4 統計方法

采用SPSS 23.0 統計學軟件分析數據，計量資料以（±s）表示，比較用配對t 檢驗，P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩種方法勾畫靶區體積對比

CT、MRI 圖像融合勾畫靶區體積為（33.61±20.58）cm3，CT 勾畫靶區體積為（24.14±19.08）cm3，CT、MRI 圖像融合勾畫靶區體積較單純CT 勾畫高，差異有統計學意義（P＜0.05）,見表1。

表1 兩種方法勾畫靶區體積對比[（±s）,cm3]

表1 兩種方法勾畫靶區體積對比[（±s）,cm3]

檢查方法勾畫靶區體積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）對比

T1、T2、T3 分期鼻咽癌腫瘤靶區經CT、MRI 融合圖像勾畫體積較單獨CT 勾畫體積較高，差異有統計學意義（P＜0.05）；T4 分期兩種方法勾畫體積比較，差異無統計學意義（P＞0.05），見表2。

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

表2 T 分期不同GTV（CT/MRI）與GTV（CT）對比[（±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程中圖像勾畫的主要方式， 隨著影像學技術的迅速發展，PET 與CT 圖像融合或者CT 與MRI 圖像融合可促進勾畫靶區準確性提升，近幾年來，在臨床中受到廣泛應用[3]。 大多醫院勾畫鼻咽癌腫瘤靶區時應用誘導化療后影像。有研究指出TPF誘導化療鼻咽癌患者后，能夠減小其腫瘤體積，參照誘導化療后影像對鼻咽癌腫瘤靶區進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CT 圖像勾畫靶區準確性進行研究。 現階段放射治療常用的一種技術為調強放射治療[5]。 該研究選取鼻咽癌患者均接受調強放射治療。 治療期間應用CT 圖像勾畫鼻咽癌腫瘤靶區，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 圖像能夠準確顯示頸動脈孔、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，無法確定軟組織受侵情況，特別是檢測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 例鼻咽癌患者實施MRI 檢測， 結果提示約有40%患者提示顱內受侵，以硬腦膜強化、鞍旁海綿竇為主要表現，應用CT 掃描時未發現顱內受侵[9]。 該研究結果顯示，CT、MRI 圖像融合勾畫靶區體積較單純CT 勾畫高（P＜0.05）。 MRI 檢測將鼻炎周圍組織病變情況清晰顯示出來，糾正CT 圖像存在的遺漏[10]。

周圍正常組織、 靶區形狀及靶區體積直接給放療計劃設計帶來一定影響，靶區照射體積擴大后，可能使周圍正常組織受量擴大， 使放療計劃難度大大增加[11]。有研究指出引導化療鼻咽癌患者后其靶區體積出現較大變化[12-14]。 也有研究指出CT 與MRI 圖像融合勾畫鼻咽癌腫瘤靶區，醫師不同導致勾畫體積出現一定差異，因此，盡可能安排相同醫師完成靶區勾畫[15-17]。 鼻咽癌調強放射治療患者經MRI 圖像勾畫靶區或應用CT 與MRI 圖像融合設計放療計劃能夠擴大照射體積與原發灶靶區體積，降低靶區勾畫漏靶發生率[18]。

甘曉根等[19]指出CT 與MRI 圖像融合勾畫鼻咽癌腫瘤靶區可促進靶區勾畫準確性提升， 其研究結果顯示T 分期不同GTV（CT/MRI）與GTV（CT）對比，T1、T2、T3 時單獨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CT 勾畫體積較高（P＜0.05）；T4 時單獨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）。在該研究結果中研究結果與甘曉根等人相一致， 數據所示， 表明T1、T2、T3 分期鼻咽癌腫瘤靶區經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系。醫學圖像融合能夠糾正單一圖像存在的弊端， 有機結合多元信息，實現了信息互補，為人體功能、人體結構及醫學診斷提供有效信息[20]。 另外，MRI 檢測軟組織較CT分別率高，既可以準確反映軟組織形態學特點，還可以反映軟組織變化狀況[17]。 有研究指出，CT 與MRI 圖像融合勾畫靶區體積較單一CT 勾畫體積大，單一MRI 勾畫或CT 勾畫可能引發靶區缺失[21]。研究中CT 與MRI 融合圖像勾畫T4 期鼻咽癌與CT 圖像勾畫靶區體積差異無統計學意義（P＞0.05），分析其原因與T4 期鼻咽癌靶區體積較其他期體積大有關。

綜上所述，與單獨CT 圖像技術相比，CT、MRI 融合圖像可促進鼻咽癌放療靶區勾畫準確性， 對于疾病診斷與預后起到十分重要作用。