王遠平，鄭露露，張光亮

原發(fā)性肝癌(primary liver cancer，PLC)是一種發(fā)病機制尚未明確，但較為常見的惡性腫瘤。近年來，隨著人們生活方式和環(huán)境的改變，PLC患病群體有增無減[1]。通常，PLC發(fā)病早期無明顯的癥狀，易被忽略，到疾病確診時已病情進展，錯失了最佳的手術(shù)治療時機，需尋找其他有效方法進行治療。放療是治療中晚期PLC的有效方法，可局部放射殺滅病灶腫瘤組織，但肝臟對于放療的耐受性較差，易出現(xiàn)不可逆轉(zhuǎn)的放射性肝損傷(radiation-induced liver disease，RILD)，故放療前需開展相應(yīng)的影像學(xué)檢查以判定靶區(qū)[2-4]。電子計算機斷層掃描(computed tomography，CT)是放療前勾畫PLC病灶靶區(qū)的重要依據(jù)，但四維計算機斷層掃描(4 dimensional computed tomography，4DCT)在掃描時耗時較長，且難以掌握具體的掃描強化時機，部分4DCT圖像易出現(xiàn)強化信息丟失，給勾畫放療靶區(qū)和制定放療計劃帶來不良影響。磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)相對于CT具有更好的組織分辨能力，且MRI檢查中的T2加權(quán)像(MR-T2)圖像清晰，在診斷和鑒別診斷肝腫瘤方面表現(xiàn)出較好的效果。目前，已有學(xué)者將MRI應(yīng)用于PLC患者放療前靶區(qū)的勾畫[5，6]。本研究聯(lián)合應(yīng)用MRI與4DCT檢查圖像勾畫PLC患者病灶放療靶區(qū)，嘗試運用MR-T2與4DCT聯(lián)合勾畫，觀察了放療療效情況，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 2019年5月～2021年5月我院收治的PLC患者56例，男35例，女21例；年齡為45～66歲，平均年齡為(55.8±7.2)歲。依據(jù)《原發(fā)性肝癌診療規(guī)范》[7]的標(biāo)準(zhǔn)診斷。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)既往有肝臟手術(shù)治療史或放療前已接受過放療、化療、靶向治療；(2)存在4DCT或MRI檢查禁忌證；(3)合并嚴重的心肺腎功能障礙；(4)存在凝血功能異常；(5)Child-Pugh C級；(6)Karnofsky評分<60分；(7)同時合并其他惡性腫瘤；(8)存在精神異常無法配合本研究。本研究獲得我院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)(2019-17號)，患者及其家屬簽署知情同意書。

1.2 4DCT檢查 使用飛利浦Brilliance大孔徑螺旋CT機。檢查開始前，于患者腹部放置一塊熒光標(biāo)記模板，在掃描床尾放置紅外攝像機，用于采集模塊運動軌跡，經(jīng)計算機軟件處理后形成患者呼吸曲線。檢查時，患者取仰臥位，雙手上舉。掃描范圍為隔上3～4 cm至右腎下極。具體參數(shù)設(shè)置如下：管電流120 KV、管電壓300 mAs、層厚3 mm，Varian呼吸門控制RPM系統(tǒng)。在檢查結(jié)束后，借助4D軟件對不同周期信號圖像進行排序，并命名為CT00、CT10、CT20、CT30、CT40、CT50……CT90，其中CT00為吸氣末時相，CT50為呼氣末時相，剩余為呼吸中間時相。

1.3 MRI檢查 使用飛利浦Ahieva 3.0T磁共振和腹部相控陣列線圈。檢查時，患者取仰臥位，雙手置于身體兩側(cè)。掃描肺下葉至雙腎下極。于深呼吸狀態(tài)下行T2加權(quán)像掃描。掃描參數(shù)設(shè)置如下：T2WI：TR為3000～4000 ms、TE為96～104 ms、層厚5 mm、回撥鏈長度16、FOV為38 cm、矩陣320×256；呼吸觸發(fā)(b值為0或800 s/mm)：TR為4000 ms、TE為73 ms、FOV為38 cm、矩陣160×120、帶寬2442Hz/Px、像素大小為3.7×3.0 mm。

1.4 圖像變形配準(zhǔn)與精度觀察 在4DCT和MRI檢查結(jié)束后，將獲得圖像上傳至MIM(Vesion6.5.6)工作站，于變形配準(zhǔn)工具輔助下以VoxAlign算法對圖像進行配準(zhǔn)。在完成剛性配準(zhǔn)后，行自動變形配準(zhǔn)。配準(zhǔn)時，目標(biāo)圖像為MR-T2圖像，參考不同時相4DCT圖像。在自動配準(zhǔn)結(jié)束后，應(yīng)用Reg Reveal和Reg Refine軟件行圖像質(zhì)量和配準(zhǔn)評估，鎖定局部感興趣區(qū)，最后手動微調(diào)獲得融合圖像的最佳配準(zhǔn)效果。對4DCT不同時相和MR-T2圖像，逐層勾畫肝臟，計算肝臟體積，同時以MR-T2圖像和4DCT圖像中肝臟體積占比評估圖像變形配準(zhǔn)精度。勾畫門靜脈和腹腔干動脈，依據(jù)三維方向門靜脈和腹腔干中心移位情況評估圖像變形配準(zhǔn)精度，左右方向以X標(biāo)記，頭足方向以Y標(biāo)記，前后方向以Z標(biāo)記。分別于4DCT不同時相和MR-T2平掃圖像中勾畫腫瘤靶區(qū)，通過變形配準(zhǔn)后將4DCT不同時相腫瘤靶區(qū)進行融合，形成配準(zhǔn)前后的大體內(nèi)靶區(qū)。

2 結(jié)果

2.1 腹部CT和MRI表現(xiàn)及其變形配準(zhǔn) 見圖1。

圖1 PLC患者腹部CT和MRI表現(xiàn)A：CT掃描； B：MR-T2掃描；C：融合圖像

2.2 配準(zhǔn)前后腫瘤靶區(qū)體積比較 在配準(zhǔn)后，腫瘤靶區(qū)體積顯著大于配準(zhǔn)前(P<0.05，表1、圖2)。

表1 配準(zhǔn)前后腫瘤靶區(qū)體積比較

圖2 PLC患者4DCT平掃和MR-T2平掃腫瘤靶區(qū)勾畫A：4DCT掃描T00時相；B：4DCT掃描T50時相；C：MRI掃描圖像；D：配準(zhǔn)后圖像

2.3 配準(zhǔn)前后大體內(nèi)靶區(qū)比較 56例PLC患者配準(zhǔn)前大體內(nèi)靶區(qū)體積為(410.5±192.5)cm3，配準(zhǔn)后為(468.7±226.2)cm3，配準(zhǔn)后大體內(nèi)靶區(qū)體積顯著大于配準(zhǔn)前(P<0.05)。

2.4 不同配準(zhǔn)精度比較 相對于自動配準(zhǔn)，對門靜脈或腹腔干行Reg Refine配準(zhǔn)后，移位顯著縮小(P<0.05，表2)，即可獲得較高的配準(zhǔn)精準(zhǔn)度。MR-T2圖像顯示肝臟體積為(2002.4±843.7)cm3，4DCT圖像顯示為(2048.7±937.2)cm3，肝臟體積交疊度為(110.2±22.7)%。

表2 不同配準(zhǔn)精度比較

3 討論

近年來，隨著科技水平的快速發(fā)展，醫(yī)療放射設(shè)備和影像學(xué)檢查技術(shù)也得到明顯的提高，為肝癌局部靶區(qū)放射劑量的確定提供了有價值的幫助。同時，調(diào)強放射治療、體部立體定向放射治療、粒子治療等技術(shù)的實施也為不能進行手術(shù)治療的PLC患者提供了治療的選擇，有利于改善患者預(yù)后[8-10]。不同放療技術(shù)的提出與應(yīng)用均以增加肝癌患者腫瘤照射劑量、降低正常肝組織照射劑量為目的，但精準(zhǔn)放療前仍需行腫瘤靶區(qū)勾畫，且放療技術(shù)越精確對于腫瘤靶區(qū)勾畫的要求也越高，故放療前選擇何種影像學(xué)檢查圖像為腫瘤靶區(qū)勾畫的依據(jù)已成為臨床醫(yī)師關(guān)注的熱門課題[11，12]。目前，CT和MRI已應(yīng)用于惡性腫瘤靶區(qū)的勾畫，而本研究為尋找PLC患者放療前靶區(qū)勾畫的有效方法將MR-T2聯(lián)合4DCT指導(dǎo)勾畫放療靶區(qū)，觀察其在PLC患者首次放療時的應(yīng)用價值。

4DCT可通過紅外線監(jiān)測患者呼吸曲線，再依據(jù)呼吸信號行容積掃描，獲取靶區(qū)和有關(guān)器官的動態(tài)CT圖像，但4DCT應(yīng)用時也存在一定的不足，如4DCT需行10個呼吸時相掃描，在增加掃描時間的同時相對于常規(guī)CT也增加了患者吸收的輻射劑量。另外，長時間的掃描患者呼吸運動也會導(dǎo)致運動偽影的出現(xiàn)。因此，為確保圖像質(zhì)量，患者需接受相應(yīng)的呼吸訓(xùn)練。然而，并不是所有患者都適合行呼吸訓(xùn)練，也限制了4DCT技術(shù)的應(yīng)用[13，14]?，F(xiàn)階段，MRI已應(yīng)用于多種惡性腫瘤靶區(qū)的勾畫，如食管癌、盆腔腫瘤等。相對于CT檢查，MEI可更加清晰地分辨腫瘤、周圍組織及腫瘤累及的范圍，在疾病診斷和鑒別方面可更有效，及早發(fā)現(xiàn)病變，在勾畫腫瘤靶區(qū)時有利于確定腫瘤邊界、精確勾畫腫瘤靶區(qū)[15]。本研究結(jié)果顯示，配準(zhǔn)后4DCT不同時相圖像顯示的腫瘤靶區(qū)體積顯著大于配準(zhǔn)前，提示給PLC患者放療前采用MR-T2聯(lián)合4DCT檢查可提高勾畫腫瘤靶區(qū)的精度。MR-T2能清晰顯示軟組織信息，補充了4DCT檢查時因患者呼吸運動造成圖像運動偽影的不足，為精確勾畫腫瘤靶區(qū)提供了幫助，從而提高了勾畫精度[16]。

不同影像學(xué)檢查方法獲取的圖像存在一定的差異。在4DCT檢查時，患者是在自由呼吸狀態(tài)下接受檢查，而MR-T2檢查時患者要在深吸氣狀態(tài)下接受檢查，導(dǎo)致兩種檢查肝臟形態(tài)存在微細的差別，兩種檢查方法在檢查時間上也存在差別，可導(dǎo)致檢查顯示的內(nèi)臟器官位置、充盈度存在差別。因此，有必要對MR-T2和4DCT圖像采取一定的措施進行處理。MIM工作站可通過VoxAlign算法實現(xiàn)圖像變形配準(zhǔn)，促使兩種檢查方法圖像對應(yīng)點到達空間、解剖位置的一致。另外，在行配準(zhǔn)結(jié)束后還能在Reg Reveal和Reg Refine輔助下對圖像質(zhì)量進行觀察和評估[17，18]。應(yīng)用Reg Refine進行圖像變形配準(zhǔn)可將方向誤差縮小至1 mm以內(nèi)，充分顯示了Reg Refine的應(yīng)用價值[19，20]。