MRI/CT融合与增强 CT对鼻咽癌靶区勾画的比较

陈露斯 胡学锋 石锦平 郑镇和

放疗是鼻咽癌的主要治疗手段。近年来随着 IMRT及 3DCRT在鼻咽癌治疗中的广泛应用,鼻咽癌的局控率也得到提高,放疗的副反应减少[1]。但 IMRT及 3DCRT均为精确治疗手段,对靶区的精确度要求很高。目前的治疗计划系统绝大多数是基于 CT影像,少数是基于 MRI/CT融合图像上勾画靶区的。我们通过比较基于 MRI/CT影像融合与 CT影像所勾画的靶区,来探讨 MRI/CT影像融合对靶区勾画的精确性。

1 资料与方法

1.1 研究对象

本组病例为 2009年 1月至 2009年 6月我院收治的初治鼻咽癌患者,共 32例,均为鼻咽病灶仅局限于鼻咽顶壁、顶后壁,可侵犯咽旁结构、蝶窦、筛窦及颅底骨质者。其中男性 23例,女性 9例,年龄 22～56岁。按鼻咽癌 2008年分期标准:T12例,T26例,T318例,T46例。

1.2 MRI/CT检查

全部病例均在仰卧位予热塑面罩固定后行横断面CT增强扫描,采用 GE LightSpeed16 CT机,扫描范围从头颅顶端至锁骨下缘,层厚 2.5mm。所有病例在CT扫描前后 3天内均接受 MRI扫描,MRI扫描采用与 CT扫描时体位尽量一致的仰卧位,由于受 MRI机孔径限制,故扫描时未能予热塑面罩固定。采用 Propeller 3.0THDMR机,扫描范围同 CT扫描范围,层厚5mm。

1.3 靶区勾画

扫描后将 CT及 MRI图像经局域网传输至我院的治疗计划系统(Nucletron PLATO External Beam Planning RTS version 2.7.4),本系统可根据 CT图像及MRI图像分别重建三维图像,然后再根据重建后的三维图像的头部骨性标志进行刚性融合,融合完成后由1位经验丰富的高年资放疗科医师分别对每例患者增强 CT图像及MRI/CT融合后的图像进行靶区勾画,为方便比较,我们仅勾画鼻咽原发病灶的肿瘤靶区(GTV)。

1.4 数据采集及分析

利用 PLATO治疗计划系统上靶区体积计算功能分别计算出各例患者基于 MRI/CT融合图像及增强CT图像所勾画的 GTV体积并计算比值,若比值介于0.9与 1.1之间,为两种靶区勾画方法体积接近;比值≤0.9或≥1.1均为两种靶区勾画方法差异明显。对差异明显的病例分别进行分析,并寻找出引起差异的原因。由于例数过少,未作进一步的统计学分析。

2 结果

2.1 GTV体积比较

基于 MRI/CT融合图像与增强 CT图像所分别勾画的 GTV体积比较见表 1。

表1 MRI/CT融合图像与增强 CT图像勾画的GTV体积比较表

2.2 MRI/CT融合靶区与增强 CT靶区间的差别

基于 MRI/CT融合的 GTV靶区体积小于基于 CT的 GTV靶区体积共 12例,其中 MRI显示的咽旁组织浸润范围小于 CT显示的咽旁组织浸润范围的 5例,勾画增强 CT靶区时误把副鼻窦的炎症区域划入 GTV的 7例。

基于 MRI/CT融合的 GTV体积大于基于 CT勾画的 GTV靶区体积的 12例,其中 MRI显示颅底斜坡髓质浸润而 CT示骨皮质完整的有 10例,MRI显示出鼻咽周围肌肉早期受侵而未引起其形态学改变 2例。

3 讨论

随着 IMRT及 3DCRT等精确放疗技术在鼻咽癌治疗中的广泛应用,对靶区勾画精确度的要求越来越高。目前的治疗计划系统绝大多数是基于 CT影像基础上勾画靶区的,但 CT对于软组织受侵的边界常难以确定,而 MRI则具有优异的软组织分辨率,且采用容积采集方式获得图像信息,与 CT相比,在鼻咽癌靶区的确定上有更大的优势[2]。文献报道鼻咽周围软组织受侵检出率,MRI较 CT提高 20%～35%,颅底骨质侵犯提高 17%～20%;咽旁间隙及颅内侵犯的检出率均提高 17%,并在鉴别副鼻窦肿瘤侵犯与阻塞性炎症、咽后淋巴结转移与肿瘤直接侵犯咽旁间隙等方面均有独特优势[3,4]。但 CT在显示颅底骨皮质破坏范围及颅底各孔的破坏上却较 MRI满意[5]。因此 MRI在显示鼻咽肿瘤方面明显优于 CT,然而却不能完全替代 CT,MRI/CT影像融合能把 MRI与 CT图像结合,互补不足,故其显示鼻咽肿瘤的情况比单独的 MRI或CT图像更准确,更利于精确的靶区勾画[6]。从表 1可见,基于 MRI/CT影像融合的 GTV与基于 CT影像的GTV体积相比,两者接近的仅占 25%,而 75%的病例,两者的体积差异较为明显,提示基于 CT影像所勾画的 GTV误差较大。

本研究可见,37.5%的 MRI/CT影像融合所勾画靶区体积比根据 CT影像所勾画的靶区体积小,与文献报道相同[5],考虑与以下因素有关:①鼻咽肿瘤形状不规则,且呈浸润性生长,在 CT图像上其跟周围软组织常难以区分。临床医生在勾画靶区时为避免遗漏常把肿瘤周围软组织划入靶区内,故使靶区体积增大。MRI/CT影像融合技术把 MRI图像信息融合到 CT图像上,由于 MRI信号在肿瘤组织和正常软组织间存在明显差异,故能较清楚显示肿瘤组织与周围组织间的界限,使靶区勾画更加准确。②副鼻窦内的炎症与肿瘤在 CT影像上较难区分,故在以 CT图像勾画靶区时常把副鼻窦内的炎症误作肿瘤而划入靶区内,而 MRI图像能根据 T2W 1的信号改变把窦内的肿瘤与炎症区分开[7],因而 MRI/CT影像融合对此类靶区的勾画更为准确。

本组资料可见,37.5%的 MRI/CT影像融合所勾画靶区体积比根据 CT影像所勾画的靶区体积大,说明 MRI/CT影像融合图像所勾画的靶区能弥补单纯根据 CT影像所勾画的靶区所遗漏的部分。由于鼻咽肿瘤病理大部分为非角化性癌,呈浸润性生长,易侵犯周围组织,当肿瘤早期侵犯头长肌,腭帆张提肌而尚未引起其形态改变时,增强 CT常难以分辨,有时会被临床医生所忽略而遗漏,而 MRI在鼻咽周围软组织受侵检出率较 CT高,故 MRI/CT影像融合图像能清晰显示形态正常的头长肌,腭帆张提肌受侵部分,从而避免了靶区遗漏。当颅底斜坡髓质浸润而骨皮质正常时,CT图像难以显示,MRI图像能清楚显示正常颅底斜坡髓质的脂肪高信号消失,代之以斑点状的肿瘤组织信号,尤其在 T1W1平扫时,更加容易观察到,若采用脂肪抑制成像技术则更加清晰[8]。因此 MRI/CT融合影像能更精确客观地勾画骨皮质正常的颅底髓质病变,以减少靶区遗漏。

有报道显示不同医师之间根据 MRI/CT融合图像勾画的靶区,由于主观认识上的差异引起的差别小于CT靶区的差别[5]。本文未对此展开讨论。

综上所述,由于 MRI与 CT在鼻咽肿瘤及其周围结构的显示上各有优缺点,MRI/CT融合图像能使两者结合,互补不足,故其显示鼻咽肿瘤的情况比单独的MRI或 CT图像更为准确,与基于 CT图像上勾画靶区相比,MRI/CT融合图像技术能提高靶区勾画的准确性,更利于指导精确放疗的实施。

[1] 林 文,林远雄,林 萍,等.三维适形放射治疗鼻咽癌的疗效观察〔J〕.现代肿瘤医学,2008,16(5):733.

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