CT/MRI图像融合技术在鼻咽癌放疗靶区勾画中的应用价值

龚小宝

（江西省新余市人民医院放疗室，江西 新余 338000）

鼻咽癌（nasopharyngeal carcinoma，NPC）属于头颈部肿瘤，各个年龄段均可发病，40～60 岁为高发人群，且在东南亚地区发病率较高，占比＞70%，我国南方地区发病率较高[1]。NPC患者病灶主要分布于鼻咽腔的侧壁与顶部，致病机制尚未完全明确，与地域、环境、遗传、种族等密切相关，同时，部分病毒感染也会导致NPC的发生[2-3]，患者病变早期缺乏特异性表现，因此，早期诊断率较低。患者多因头痛、鼻塞、鼻出血等症状入院就诊后确诊，此时多已处于中晚期。为提升NPC患者局控率，改善预后效果，多采用综合治疗干预，结合患者具体病情开展手术治疗、化疗、放疗等。远处转移会增加诊疗难度[4]，也是导致NPC患者治疗失败的主要原因，因而提升勾画靶区的精准度尤为关键，而靶区勾画是现阶段NPC诊疗中亟待解决的问题之一[5]。

放疗是NPC治疗常用手段，其中立体定向放疗、三维适形调强放疗等技术较为常用[6]，既往放疗靶区的勾画基于螺旋CT 扫描技术，CT 值与人体密度呈线性相关，可直接应用于放疗剂量计算中，且具有扫描快速、受器官位移影响小等优点[7]。但CT 技术也存在软组织分辨率低，无法有效界定肿瘤区域的不足。近年来，伴随图像融合技术的发展，利用MRI在癌组织、肿瘤毗邻软组织分辨率高的特点，将MRI与CT不同序列融合，可有效发挥两种影像技术的优势，降低阅片医师主观因素导致的靶区勾画差异，提升靶区勾画精度[8]。本研究旨在探究CT/MRI图像融合技术在鼻咽癌放疗靶区勾画中的应用价值，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选取2016年9月至2020年5月本院收治的鼻咽癌行放疗干预患者60 例作为研究对象，通过双盲随机法分为研究组与对照组，每组30 例。两组临床资料比较差异无统计学意义，具有可比性，见表1。

表1 两组临床资料比较Table 1 Comparison of clinical data between the two groups

纳入标准：原发性NPC且临床资料完整者；年龄＞18岁者；精神状态正常者；语言沟通、理解能力正常者；接受放疗干预且治疗配合度高者。排除标准：NPC复发者；合并其他类型原发性肿瘤者；合并远处转移者；合并严重器质性或消耗性疾病者；接受激素类、免疫抑制剂类药物治疗者。

1.2 方法

1.2.1 图像采集 患者保持仰卧位，于头颈下垫头枕保持颈部后仰过伸、下颌抬高，头颈肩部固定体膜，采用CT机定位，扫描范围为颅顶至胸锁关节下，层厚3 mm。扫描完毕后保持体位不变行MRI扫描，采用平扫联合增强扫描，获取平扫图像及核磁共振灌注图像，将采集的图像传送至放疗计划系统，通过标记点法将图像融合。

1.2.2 靶区勾画 在平扫及核磁共振灌注图像中，遵循局部侵犯、安全距离原则进行原发灶大体肿瘤靶区（GTV-t）、淋巴结转移灶靶区（GTV-n）、原发灶大体肿瘤及侵犯靶区（GT‐Vnx）的勾画，获得CT图像靶区、MRI/CT融合图像靶区。同时进行各正常器官组织的勾画，包括脑干、脊髓、腮腺、甲状腺、喉、口腔等。

1.2.3 放疗计划设计 处方剂量：GTV-t为70～76 Gy/33次，GTV-n 为 70～76 Gy/33 次，正常组织限量：脑干≤54 Gy，脊髓≤40 Gy，腮腺≤30～35 Gy，甲状腺≤40 Gy，喉≤60 Gy，口腔≤50 Gy。通过Eclipse 8.6 计划软件进行CT 图像靶区、MRI/CT 融合图像靶区放疗计划设计，形成CT 图像放疗计划、MRI/CT融合图像放疗计划。放射治疗时采用鼻咽联合颈部放疗，采用加速器瓦里安CX 直线加速器，开展常规分隔放疗，每天1 次，每周5 次，依据QUANTEC 标准进行正常组织放射剂量设定。

1.3 观察指标 比较两组勾画靶区大小、放疗计划剂量、正常组织受量。

1.4 统计学方法 采用SPSS 21.0统计软件进行数据分析，计量资料以“”表示，比较采用t检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组勾画靶区比较 研究组MRI/CT 融合图像靶区为（41.09±1.73）cm3，明显大于对照组的（39.75±1.25）cm3，差异有统计学意义（t=3.439，P=0.001）。

2.2 两组放疗计划剂量比较 两组PTVnx Dmean比较差异有统计学意义（P＜0.05），两组GTVnx Dmean、GTVnx D95、PTV Dmean、PTV D95、PTVnx D95比较差异无统计学意义，见表2。

表2 两组放疗计划剂量比较（，Gy）Table 2 Comparison of planned radiotherapy doses between the two groups(,Gy)

表2 两组放疗计划剂量比较（，Gy）Table 2 Comparison of planned radiotherapy doses between the two groups(,Gy)

注：GTVnx，原发灶大体肿瘤及侵犯靶区；Dmean，靶区平均剂量；D95，95%靶区最低剂量；PTV，计划靶区；PTVnx，计划靶区

组别对照组（n=30）研究组（n=30）t值P值PTVnx D95 72.35±2.05 72.29±1.03 0.143 0.887 GTVnx Dmean 77.99±2.01 78.01±1.95 0.039 0.969 GTVnx D95 71.85±3.57 71.89±2.88 0.048 0.962 PTV Dmean 70.51±4.28 70.49±3.90 0.019 0.985 PTV D95 61.08±1.95 60.97±1.74 0.231 0.818 PTVnx Dmean 75.29±1.41 76.85±1.65 3.937＜0.001

2.3 两组正常组织受量比较 两组脑干、脊髓、腮腺、甲状腺、喉、口腔正常组织受量比较差异无统计学意义，见表3。

表3 两组正常组织受量比较（，Gy）Table 3 Comparison of normal tissue dose between the two groups(,Gy)

表3 两组正常组织受量比较（，Gy）Table 3 Comparison of normal tissue dose between the two groups(,Gy)

组别对照组（n=30）研究组（n=30）t值P值脑干51.28±3.62 50.74±3.28 0.605 0.547脊髓32.58±1.94 33.01±3.15 0.637 0.527腮腺22.17±1.47 21.58±1.09 1.766 0.083甲状腺24.75±1.50 23.96±1.72 1.896 0.063喉46.88±2.46 47.17±2.73 0.432 0.667口腔45.69±2.05 44.71±2.41 1.714 0.092

3 讨论

NPC是一种具有地域性差异的恶性病变，男性发病率显著高于女性，患者以颈部肿块、鼻塞、流血涕等为首发症状，少部分患者伴颅神经受累症状。早期缺乏典型表现、健康意识不足、就诊不及时为影响NPC早期干预率的主要原因[9-10]。目前，针对NPC患者的治疗一般依据分层治疗原则，病变早期多开展单纯放疗干预，中晚期多开展综合治疗。

放疗是恶性肿瘤治疗的主要技术。近年来，随着医学、影像学等水平的快速发展，放疗技术主要向精准放疗方向发展，即确保放疗效果及局部控制率，提升放疗精度以降低肿瘤病灶毗邻正常组织器官的放射损伤，降低放射不良反应发生率。NPC是一种对放疗高度敏感的恶性肿瘤，伴随放疗技术的发展，针对NPC患者的放疗由二维放疗、三维适形放疗逐步向调强放疗发展，目前NPC放疗中多采用调强放疗，这一放疗技术在提升靶区均匀性、适形度，降低正常组织器官受量方面价值突出。国际放射单位与测量委员会相关报告中明确了GTV、PTV等概念，相关靶区的勾画有赖于影像学技术[11]。基于人体密度与CT 值的线性关系，多应用于调强计划设计，而伴随临床应用其存在的不足也逐步凸显，基于CT影像设计的调强计划，常存在肿瘤照射剂量不足、正常组织照射过度情况[12]。MRI技术具备多种序列，以提供不同种类的临床信息，实现优劣互补，从而提升检测精度。相较于正常组织，肿瘤组织的血供一般更为丰富，MRI中的血流动力学参数能反映血流灌注情况，已应用于肿瘤分级、肿瘤进展情况的鉴别工作中[13-14]。

图像融合技术是近年来肿瘤放射治疗研究的主要方向之一，即通过医学影像图像的空间转换，实现两种医学影像图像的匹配，尽可能达到三维空间的一致性[15]。这一技术开展的基础是预处理、配准，其中预处理的目的是统一两种医学影像图像的分辨率、格式、大小等基本参数，并建立相应的数学模型。配准即借助预订的体内外金属标识或解剖学结构实现图像融合配准。图像融合后的医学影像图像可多种显示，如三维显示、断层显示等[16]。本研究结果显示，研究组MRI/CT融合图像靶区为（41.09±5.73）cm3，明显大于对照组的（39.75±6.25）cm3，差异有统计学意义（P＜0.05）。两组PT‐Vnx Dmean 比较差异有统计学意义（P＜0.05），两组GTVnx Dmean、GTVnx D95、PTV Dmean、PTV D95、PTVnx D95 比较差异无统计学意义。两组脑干、脊髓、腮腺、甲状腺、喉、口腔正常组织受量比较差异无统计学意义，表明两种靶区勾画技术对正常组织受量的影响相当。

综上所述，CT/MRI图像融合技术在NPC放疗靶区勾画中可提升放疗精准性，在NPC原发病灶、淋巴结转移病灶靶区勾画中均有较高的参考价值，且基本不会影响靶区剂量及正常组织受量，值得临床推广应用。