張策

湖北省黃岡市團(tuán)風(fēng)縣人民醫(yī)院 （湖北黃岡 438000）

放射治療是治療惡性腫瘤患者的主要方式。隨著近年來醫(yī)療科技的發(fā)展，精確放射治療在臨床上的優(yōu)勢(shì)逐漸凸顯，可以在滿足理想的治療效果基礎(chǔ)上，減輕患者放射治療的痛苦，提升患者的治療依從性[1]。精確放射治療的實(shí)現(xiàn)主要依靠影像學(xué)技術(shù)精確的定位能力。CT 技術(shù)作為放射治療計(jì)劃的基礎(chǔ)，具有操作簡(jiǎn)單、可重復(fù)性高等優(yōu)勢(shì)，但軟組織分辨力較差，對(duì)于中樞神經(jīng)系統(tǒng)、軟組織部位的腫瘤需聯(lián)合MRI 技術(shù)滿足治療需求，可在MRI 診斷影像（magnetic resonance diagnostic imaging，MRIdiag） 與CT 模擬定位影像上勾畫靶區(qū)，但受掃描方式及患者體位的影響，精準(zhǔn)性存在一定局限性[2-3]。近年來，放射治療專用MRI 模擬定位機(jī)在腫瘤治療中的應(yīng)用頻率逐漸增加，可行多種體位掃描，但是否有利于提升精準(zhǔn)性仍鮮有研究。為此，本研究探究MRI 模擬定位影像（magnetic resonance simulated localization imaging，MRIsim）及MRIdiag 與定位CT 融合的精準(zhǔn)性，評(píng)價(jià)MRIism 的應(yīng)用價(jià)值，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2019年1月至2020年9月我院收治的29例患者，其中男18例，女11例；年齡7～81歲，平均（58.68±11.35）歲；腦膠質(zhì)瘤10例，前列腺癌19例。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審核批準(zhǔn)。

納入標(biāo)準(zhǔn)：經(jīng)病理組織學(xué)檢查確診；患者及家屬均對(duì)本研究知情同意。排除標(biāo)準(zhǔn)：其他顱內(nèi)腫瘤、頭頸部腫瘤、腹部腫瘤、盆腔內(nèi)腫瘤；精神障礙難以有效溝通交流。

1.2 方法

模擬定位：（1）CT 模擬定位，依據(jù)定位部位固定患者體位，腦膠質(zhì)瘤患者采用頭架固定，前列腺癌患者采用體部固定架固定，制作熱塑膜，使用3D 激光燈確定參考位點(diǎn)，選擇美國(guó)通用公司CT590大孔徑模擬定位機(jī)以十字交叉法標(biāo)記體表位點(diǎn)行CT 模擬定位，掃描層厚為2.5 mm，腦膠質(zhì)瘤患者掃描范圍為頭頂至1椎體，前列腺癌患者掃描范圍為腰4椎體下緣至?xí)幭? cm，患者下床，CT 定位過程結(jié)束；（2）MRI 模擬定位，CT 模擬定位完成后1～2 d，采用飛利浦Ingenia 3.0T MR-RT 以CT 掃描所標(biāo)記位點(diǎn)行MRI 模擬定位，掃描層厚及掃描范圍均與CT 模擬定位一致，患者下床，MRI 定位過程結(jié)束。所有患者均采用美國(guó)CIVICO 公司提供的CT 和MRI 兼容的固定裝置及3D 方法但不設(shè)置角度進(jìn)行掃描，其中腦膠質(zhì)瘤患者的2片F(xiàn)lex 靈活線圈貼于熱塑膜外，前列腺癌患者的體部線圈放置在線圈橋架上。

圖像融合：由1名高年資的影像學(xué)醫(yī)師完成圖像融合，采用剛性匹配辦法將CT 模擬定位影像、MRIsim 及醫(yī)院影像歸檔和通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的MRIdiag 上傳至Pinnacle 9.0計(jì)劃系統(tǒng)進(jìn)行影像融合，影像融合時(shí)先將兩個(gè)影像手動(dòng)粗略匹配，然后行基于算法的全圖像自動(dòng)融合，觀察各個(gè)解剖器官的重疊情況，最后以手動(dòng)調(diào)整為主將感興趣區(qū)域設(shè)置在腫瘤區(qū)域進(jìn)行微調(diào)，當(dāng)腫瘤區(qū)域的解剖結(jié)構(gòu)最大程度地匹配時(shí)融合工作完成。

危及器官（organ at risk，OAR）及靶區(qū)勾畫：基于CT模擬定位影像、MRIsim 及MRIdiag 勾畫OAR，選擇勾畫容易、生理性運(yùn)動(dòng)小以及勾畫者主觀因素影響小的OAR 進(jìn)行比較；同時(shí)基于CT 模擬定位影像和MRIsim 的融合影像（fusion image of CT simulated localization image and MRIsim，F(xiàn)_CTMsim）以及CT 模擬定位影像和MRIdiag 的融合影像（fusion image of CT simulated localization image and MRIdiag，F(xiàn)_CTMdiag）勾畫靶區(qū)，前列腺癌患者僅照射前列腺及精囊腺靶區(qū)。

計(jì)劃設(shè)計(jì)：依據(jù)基于CT 模擬定位影像勾畫的OAR 以及基于融合圖像勾畫的靶區(qū)為原則設(shè)計(jì)治療計(jì)劃，腦膠質(zhì)瘤計(jì)劃選擇眼球、腦干、全腦，設(shè)計(jì)5～7野共面或非共面計(jì)劃；前列腺癌計(jì)劃選擇骨盆，設(shè)計(jì)7野共面計(jì)劃。所有計(jì)劃均依據(jù)QUANTEC 限量要求來限制OAR 的劑量。

1.3 觀察指標(biāo)

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS 24.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以±s表示，組間比較采用t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料以率表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 OAR 體積

腦膠質(zhì)瘤患者基于CT 模擬定位影像、MRIsim 及MRIdiag 勾畫的體積比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；前列腺癌患者基于CT 模擬定位影像勾畫的盆骨體積均大于MRsim、MRIdiag，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；前列腺癌患者基于MRIsim 和MRIdiag 勾畫的盆骨體積比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見表1。

表1 OAR 體積（cm3，±s）

表1 OAR 體積（cm3，±s）

注：OAR 為 危 機(jī) 器 官，MRIsim 為MRI 模 擬 定 位 影 像，MRIdiag 為MRI 診斷影像；與基于MRIsim、MRIdiag 勾畫飯盆骨體積比較，aP＜0.05

腫瘤 OAR CT 模擬定位影像MRIsim MRIdiag腦膠質(zhì)瘤（10例）眼球 16.96±3.28 16.87±3.49 16.91±2.76腦干 26.63±4.20 25.98±3.75 25.77±3.58大腦 1 360.25±134.47 1 384.34±125.89 1 367.48±129.76前列腺癌（19例）盆骨 1 145.84±143.63a 1 052.57±143.20 1 031.59±124.53

2.2 OAR 劑量學(xué)

腦膠質(zhì)瘤及前列腺癌患者基于CT 模擬定位影像、MRIsim 及MRIdiag 勾畫的OAR 劑量學(xué)比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見表2。

表2 OAR 劑量學(xué)（cGy，±s）

表2 OAR 劑量學(xué)（cGy，±s）

注：OAR 為 危 機(jī) 器 官，MRIsim 為MRI 模 擬 定 位 影 像，MRIdiag 為MRI 診斷影像

腫瘤 OAR CT 模擬定位影像 MRIsim MRIdiag眼球 1 294.54±297.86 1 357.75±310.30 1 317.42±276.54腦干 5 213.25±975.87 5 295.64±879.67 5 226.89±967.56大腦 2 301.58±487.88 2 310.25±512.20 2 341.12±524.61前列腺癌（19例）腦膠質(zhì)瘤（10例）盆骨 1 597.85±352.54 1 617.59±438.71 1 576.96±337.43 50%盆骨2 219.51±567.33 2 107.54±696.67 2 096.47±597.84

2.3 OAR 輪廓的一致性和相似性

腦膠質(zhì)瘤患者及前列腺癌患者CT 模擬定位影像與MRIsim 比較的S大于CT 模擬定位影像與MRIdiag 比較的S，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；腦膠質(zhì)瘤患者及前列腺癌患者CT 模擬定位影像與MRIdiag 比較的S和MRIdiag 與MRIsim 模擬定位影像比較的S差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見表3。

表3 OAR 輪廓的一致性和相似性

2.4 靶區(qū)體積、劑量學(xué)、一致性和相似性

腦膠質(zhì)瘤及前列腺癌患者基于F_CTMsim、F_MRIdiag勾畫的靶區(qū)體積及劑量學(xué)比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；腦膠質(zhì)瘤及前列腺癌患者基于F-CTMsim、F-CTMdiag勾畫的靶區(qū)CI、DSC分別為0.97、0.98；其中腦膠質(zhì)瘤臨床靶體積（clinical target volume，CTV）為0.93、0.97 cm3，計(jì)劃靶體積（planning target volume，PTV）為0.95、0.98 cm3；前列腺癌患者CTV為0.95、0.98 cm3，PTV為0.97、0.98 cm3。

3 討論

放射治療模擬定位為腫瘤放射治療治療基礎(chǔ)環(huán)節(jié)[4]。目前，臨床在放射治療模擬定位中以CT 為基礎(chǔ)，與傳統(tǒng)X 線定位技術(shù)相比，CT 三維成像技術(shù)更有利于提供豐富的解剖學(xué)信息及電子密度信息[5-6]。但因CT 三維成像技術(shù)在軟組織、盆腔、脊髓等組織中應(yīng)用效果不佳，在放射治療定位中存在一定局限性。張揚(yáng)子等[7]在對(duì)低位直腸癌術(shù)前放射治療靶區(qū)勾畫研究中發(fā)現(xiàn)，與CT 定位相比，MRI 技術(shù)在軟組織惡性腫瘤定位中效果更為理想。而相關(guān)研究表示，為保證放射治療精準(zhǔn)性，將MRI 技術(shù)與CT 技術(shù)融合，效果更為理想[8-9]。MRIsim 的出現(xiàn)，將MRI 定位與放射治療體位精準(zhǔn)對(duì)接，進(jìn)一步提升了靶區(qū)定位精準(zhǔn)性，同時(shí)解決了既往患者放射治療中托架無法安放問題[10-11]；而此種技術(shù)將磁場(chǎng)強(qiáng)度由低場(chǎng)提高到中高場(chǎng)，圖像質(zhì)量顯著提升，有利于提升定位精準(zhǔn)性[12]。但目前關(guān)于MRIsim 與CT 融合是否可在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步提升定位精準(zhǔn)性仍鮮有研究。

本次危及器官體積及劑量學(xué)結(jié)果比較中，29例患者均行MRIdiag、MRIsim 技術(shù)掃描，并分別與CT 圖像剛性匹配融合，在對(duì)2種類型惡性腫瘤患者的4個(gè)危及器官進(jìn)行體積、劑量比較中，CT 模擬定位影像勾畫的盆骨體積較大，但在其他危及器官勾畫中，三者勾畫體積與劑量水平均相近，說明除盆骨外，三種技術(shù)在其他器官放療定位效果良好，但就具體數(shù)據(jù)而言，MRIsim、MRIdiag 技術(shù)效果稍強(qiáng)，考慮原因與以上兩種技術(shù)可提升靶區(qū)準(zhǔn)確度及圖像質(zhì)量相關(guān)，與龔修云等[13]研究結(jié)果相近。

在危及器官輪廓一致性和相似性比較中腦膠質(zhì)瘤患者及前列腺癌患者CT 模擬定位影像與MRIsim 比較的S大于CT 模擬定位影像與MRIdiag 比較的S，考慮原因?yàn)椋琈RIsim 技術(shù)可避免手工數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移形成的轉(zhuǎn)譯錯(cuò)誤，在對(duì)頭頸部、下腹部及四肢區(qū)域掃描中，這些區(qū)域組織對(duì)高能射線更為敏感，腫瘤異質(zhì)性更明顯，因此MRIsin 與CT 融合匹配精準(zhǔn)性更為理想；同時(shí)其放療體位及固定系統(tǒng)精準(zhǔn)性提升，可有效減少運(yùn)動(dòng)偽影對(duì)圖像質(zhì)量的影響，對(duì)后續(xù)靶區(qū)勾畫、制定治療方案、修正MRI 適應(yīng)性計(jì)劃具有積極意義[14]。顧瑩等[15]學(xué)者對(duì)腦膠質(zhì)瘤、鼻咽癌、前列腺癌放射治療患者定位研究中發(fā)現(xiàn)，除盆腔外，鼻咽癌患者全腦MRIdiag 勾畫體積較CT、MRIsim 小，說明在對(duì)惡性腫瘤患者定位期間，單一應(yīng)用CT、MRIdiag 技術(shù)可能存在指標(biāo)異常情況，考慮原因可能與患者固定期間分次擺放頭頸部位置不確定性、頭頸部固定性相對(duì)較差等因素相關(guān)；同時(shí)在其研究中發(fā)現(xiàn)MRIsim 與CT 融合定位精準(zhǔn)性更為理想，本研究結(jié)果與其相近，證實(shí)MRIsim 與CT 融合定位優(yōu)勢(shì)。綜上所述，與MRIdiag 相比，MRIsim 與CT 模擬定位影像融合可以提升圖像匹配的精準(zhǔn)性，且并未明顯改變所勾畫靶區(qū)劑量學(xué)，效果更為理想。