CT/MRI影像融合在鼻咽癌適行放療靶區勾畫中的應用

苑仁冰 莊永志 徐麗杰

（大慶油田總醫院腫瘤1科，黑龍江 大慶 163000）

CT/MRI影像融合在鼻咽癌適行放療靶區勾畫中的應用

苑仁冰 莊永志 徐麗杰

（大慶油田總醫院腫瘤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強放射治療中腫瘤靶區勾畫的精確性和一致性。方法 選擇35例經鼻咽鏡活檢病理和鼻咽部CT/MRI證實為Ⅰ～Ⅳa期的初治鼻咽低分化鱗癌患者35例，分別對患者的CT圖像和CT/MRI融合圖像進行靶區勾畫，并制定IMRT治療計劃。然后比較兩個計劃中95%靶區容積（D95）所受的劑量，以及各期鼻咽癌CT與CT/MRI融合圖像的靶區相容情況。結果 用CT圖像上勾畫的GTV做IMRT治療計劃時，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內有一部分腫瘤處于低劑量區。而用CT/MRI融合圖像上勾畫的GTVf做IMRT治療計劃時，二者的劑量分布基本相同。結論 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之間均具有互補關系。

CT/MRI圖像融合；鼻咽癌；適形化療

鼻咽癌是我國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胞的生物學特性，手術難以徹底清除病灶，手術治療對面部器官的破壞重，所以放療是鼻咽癌的主要治療手段[1]。適形調強放射治療（intensity modulated radiation therapy，IMRT）的特點是根據目標函數的需要對各個方向射野內的劑量分布進行調整，從而更好地在三維方向上使高劑量區和靶區形狀相一致，并且降低周圍正常組織的照射劑量[2～3]，進一步提高腫瘤的局控率，同時保護腫瘤周圍的正常組織器官，減輕放射反應和并發癥。IMRT對靶區的精確度要求很高，應用IMRT技術治療鼻咽癌的關鍵之一是準確勾畫腫瘤范圍[4]。目前的治療計劃系統絕大多數是基于CT影像，但CT對軟組織的分辨率不高，很難確定軟組織中浸潤的腫瘤邊界，勢必影響靶區勾畫的準確性，而MRI則具有優異的軟組織分辨率，且采用容積采集方式獲得圖像信息，與CT相比在鼻咽癌靶區的確定上有更大的優勢[5]。但是MRI空間分辨精確度較低，且由于掃描時間長和缺少固定裝置，容易形成偽影，同時MRI也缺少放射治療劑量計算所需要的電子密度信息，故不能直接應用MRI制定放療計劃。由于以上兩種圖像能夠提供互補信息，所以可以將CT和MRI圖像融合應用于治療計劃系統。本研究的目的是探討CT與CT/MRI圖像融合在鼻咽癌適形調強放射治療中大體腫瘤靶區（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，經鼻咽鏡活檢病理和鼻咽部CT/MRI證實為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。然后應用GE公司的MRI進行掃描定位，并采用與CT掃描時一致的體位，掃描范圍與CT相同，層厚5mm。掃描后將CT和MRI圖像數據信息通過網絡傳輸到飛利浦公司的Pinnacle 8.0d適形放療計劃系統，本系統可根據CT及MRI圖像分別重建三維圖像，然后再根據重建后的三維圖像上的頭部骨性標志進行剛性融合。融合完成后，分別對患者的CT圖像和CT/MRI融合圖像進行靶區勾畫。

1.3 靶區勾畫方法

鼻咽癌的靶區定義參考ICRU50號和60號文件標準。腫瘤靶區包括：原發腫瘤（GTVnx）和頸部淋巴結轉移區（GTVnd）。臨床靶區（CTV）：原發腫瘤周圍可能受侵的鄰近區域或已有轉移的淋巴結區域（高危區）。計劃靶區（PTV）：根據擺位誤差和系統誤差，在CTV的基礎上外放3～5mm。以上需根據臨床具體解剖結構進行修正。對危及器官進行勾畫，包括兩側腮腺、視交叉、視神經、眼球、晶體、脊髓和腦干。然后分別用CT圖像上的腫瘤靶區（GTV）和CT/MRI融合圖像上的腫瘤靶區（GTVf）做IMRT的治療計劃。腫瘤靶區的處方劑量是70.4Gy。

1.4 評價指標

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

2 結 果

2.1 95%靶區容積（D95）所受的劑量

用CT圖像上勾畫的GTV做IMRT治療計劃時，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內有一部分腫瘤處于低劑量區。而用CT/MRI融合圖像上勾畫的GTVf做IMRT治療計劃時，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IMRT治療計劃中GTV與GTVf平均D95劑量的比較

2.1 靶區相容情況

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之間均具有互補關系。見表2。

表2 GTV與GTVf的相容情況

3 討 論

隨著IMRT等精確放療技術在鼻咽癌治療中的廣泛應用，對靶區勾畫精確度的要求也越來越高，精確地勾畫靶區是制定最佳治療計劃、降低腫瘤局部復發率以及保護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劃中需要確定的鼻咽周圍軟組織結構和重要器官，如咽旁間隙、椎前組織、腦干、脊髓、視神經等，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后指標，侵犯與否對于鼻咽癌放射治療計劃很重要，侵犯范圍的判斷直接影響鼻咽癌放射治療計劃及治療療效[6～7]。文獻報道，鼻咽周圍軟組織受侵檢出率，MRI較CT提高20%～35%，顱底骨質侵犯提高17%～20%；咽旁間隙及顱內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、咽后淋巴結轉移與腫瘤直接侵犯咽旁間隙等方面均有獨特優勢[8～9]。CT在顯示顱底骨皮質破壞范圍及顱底各孔（如圓孔、卵圓孔、頸動脈孔和頸靜脈孔）的破壞上卻較MRI滿意[10]。CT/MRI影像融合能把CT與MRI圖像結合，互補不足，更利于精確的勾畫靶區。Khoo等[11]分別應用MRI和CT資料對腦膜瘤勾畫靶區，結果為GTV-MRI＞GTV-CT，同時發現GTV-MRI并不能完全包繞GTV-CT。Bahman[12]、楊紅茹等[13]對鼻咽癌的影像學研究也得出同樣的結論，GTV-MRI比GTV-CT大40%～74%。Emami等[14]研究MRI對鼻咽癌GTV勾畫的影響顯示，CT/MRI靶區描繪比CT勾畫相比大74%，單憑CT或MRI來勾畫原發灶都會導致部分靶區缺失，因此以CT/MRI融合勾畫GTV是很好的選擇。

本研究結果顯示，用CT圖像上勾畫的GTV做IMRT治療計劃時，GTV得到的平均D95劑量是67.78Gy，而CT/MRI上的GTVf的劑量相對較低，這說明GTVf內有一部分腫瘤處于低劑量區，這可能與鼻咽癌的局部復發有一定的相關性。而用CT/MRI融合圖像上勾畫的GTVf做IMRT治療計劃時，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的腫瘤邊界，導致靶區勾畫范圍偏大，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對顱底、斜坡、副鼻竇受侵的分辨率好于CT，能夠發現一些早期浸潤性病變，故多為GTVf包含GTV；對某些復雜部位，因CT、MRI各自成像的特點和局限性，致使二者形成互補關系。

綜上所述，應用CT/MRI圖像融合技術勾畫鼻咽癌靶區，有助于提高腫瘤的精確性，最大限度減少腫瘤靶區的遺漏，并有可能進一步提高鼻咽癌的局控率，值得臨床推廣應用。

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1671-8194（2013）21-0119-03