CT联合DWI在食管癌靶区勾画中的应用价值

谢雅琳 赵鹏军 陈元元

[摘要] 目的 探讨X线计算机断层摄影（Computed Tomography，CT）联合磁共振扩散加权成像（diffusion weighted imaging，DWI）在食管癌靶区勾画中的应用价值。 方法 选取我院2016年1月～2018年12月肿瘤科收治的食管癌并拟行放射治疗患者60例作为研究对象，使用随机数字表法分为CT组及联合组，每组30例。CT组仅使用CT进行靶区勾画，联合组使用CT联合DWI融合图像进行靶区勾画。观察两组影像学检测结果，比较两组患者靶区勾画结果、肺组织放射体积剂量及肺部放射性损伤发生率。 结果 CT与DWI融合图像对食管癌病变边界及周围解剖结构显示更为清晰;联合组大体肿瘤靶区（gross target volume，GTV）、临床靶区（clinical target volume，CTV）长度及体积，GTV体积变异系数CV、GTV最大值与最小值比值、不同医生对GTV勾画的最大差值、V5、V20、MLD水平及肺部放射性损伤发生率均显著低于CT组（P<0.05）。 结论 CT联合DWI能有效提高检测清晰度，降低食管癌靶区勾画体积及长度，提高勾画准确性并可减少肺部健康组织放射剂量，减少食管癌放疗患者肺部放射性损伤的发生，具有临床推广意义。

[关键词] CT;DWI;食管癌;靶区勾画

[中图分类号] R735.1          [文獻标识码] A          [文章编号] 1673-9701（2019）30-0027-04

The value of CT combined with DWI in the delineation of esophageal cancer target area

XIE Yalin   ZHAO Pengjun   CHEN Yuanyuan   WANG Lihong

Second Department of Radiotherapy， Hangzhou Cancer Hospital， Hangzhou 310000， China

[Abstract] Objective To investigate the value of computed tomography（CT） combined with diffusion weighted imaging（DWI） in the delineation of esophageal cancer target area. Methods Sixty patients with esophageal cancer admitted to our oncology department who were undergoing radiotherapy from January 2016 to December 2018 in our hospital were enrolled in the study. They were randomly divided into CT group and combined group， with 30 cases in each group. The CT group only used CT to delineate the target area， and the combined group used CT combined with DWI fusion image to delineate the target area. The imaging findings of the two groups were observed. The results of target area delineation， lung tissue radiation volume dose and lung radiation injury rate were compared between the two groups. Results CT and DWI fusion images showed clearer boundaries of esophageal cancer lesions and surrounding anatomical structures， length and volume of gross target volume（GTV）， clinical target volume（CTV）， GTV volume coefficient of variation CV， GTV maximum and minimum ratio， the maximum difference between different doctors for GTV， V5， V20， MLD level and the incidence of lung radiation injury in the combined group were significantly lower than those of the CT group（P<0.05）. Conclusion CT combined with DWI can effectively improve the detection clarity， reduce the volume and length of the esophageal cancer target area， improve the accuracy of delineation and reduce the radiation dose of healthy tissue in the lung， and reduce the occurrence of radioactive injury in the lung of patients with esophageal cancer. It has clinical promotion significance.

[Key words] CT; DWI; Esophageal cancer; Target area delineation

目前，食管癌是我国较为常见的消化系统恶性肿瘤之一，其发病数占所有恶性肿瘤发病数的2%，其中，以中下段食管癌最为常见，各占其40%以上[1]。患者发病后，常表现为吞咽困难、吞咽疼痛、食物反流等临床症状。随着病情发展，严重者出现无法吞咽、疼痛难忍等严重并发症，致死率极高。目前，手术结合放化疗是治疗食管癌的最主要方式，但在患者放疗靶区划定中，如何精确划定患者放射区域，提高放疗效果，减少射线对患者正常组织的损伤一直是医学界面临的重大挑战[2，3]。通过CT检测结果进行靶区勾画是目前临床最常用的方式[4]，但有研究报道指出[5，6]，此方案对患者食管病变长度的确定正确性较低，边界模糊，对食管癌肿瘤区的判定常存在较大误差，临床应用效果具有较大限制。DWI则可根据对患者细胞外自由水扩散效应，对患者肿瘤区域进行较为精确的呈现[7]。据此，笔者猜测，将CT与DWI图像进行融合可能对食管癌患者靶区勾画精确性的提高具有较好效果并就此进行研究，现将结果报道如下。

1 资料与方法

1.1一般资料

对我院2016年1月～2018年12月肿瘤科收治的食管癌并拟行放射治疗患者60例进行随机对照实验，纳入标准：①由胃鏡及病理活体检验确诊食管癌;②CT检验显示无远处转移;③于我院进行全程检测并资料完备。排除标准：①合并精神类疾病或严重心、肝、肾等重要器官病变者;②合并影像学检测及放疗禁忌证者[8];③合并严重感染、内分泌系统或免疫系统疾病者;④合并肺部病变者。所有患者及家属均知情并自愿参加本研究。患者均按照入院顺序编号，使用随机数字表法将所有患者分为CT组及联合组，每组30例，两组基线资料见表1。表格所示两组一般资料差异无统计学意义（P>0.05），具有可比性。

1.2 方法

①CT扫描：患者仰卧、平静呼吸，使用飞利浦Philips 64型128层螺旋CT扫描患者锁骨至肝脏下缘，造影剂使用碘海醇注射液（辰欣药业股份有限公司，国药准字H20063129，100 mL/瓶）;参数设置，层厚5 mm，矩阵512×512，间距5 mm，管电压120 kV。②DWI扫描：使用飞利浦3.0T磁共振扫描仪进行检测，扫描范围同CT;参数设置，TR 1450 ms，TE 55 ms，FOV 400×400 mm，矩阵256×256，层厚4 mm，间距0.5 mm，b值取600 s/mm2，NSA取7。③图像融合及靶区勾画：筛选显示清晰图像，将其传输至Pinnacle 8.0 m治疗计划系统，形成融合图像。未减少偏倚，靶区勾画由3名以上主治医师进行勾画，无异议后得出最终结果，所有患者均由同一组医生进行勾画。④放射治疗，所有患者均使用2 Gy/次，合计32次放疗。

1.3观察指标

①两组影像学检测结果。②两组靶区勾画结果。③两组肺组织放射体积剂量。④两组肺部放射性损伤发生率。

1.4判断标准

①靶区勾画结果：由医生勾画出结果后比较两组患者GTV、CTV长度及体积，GTV包括影像学检查所显示的食管病灶及区域转移淋巴结，CTV为根据GTV图像左右外放约0.7 cm，上下外放约2 cm。同时计算GTV体积变异系数CV、GTV最大值与最小值比值、不同医生对GTV勾画的最大差值。②肺组织放射体积剂量：计算并比较两组V5、V20、MLD水平。③肺部放射性损伤[9]：根据美国肿瘤放射治疗协作组提出的放射性肺损伤分级将患者肺损伤分为0～5级，0级为无，5级为最严重。肺部放射性损伤发生率=损伤发生数/总例数×100%。

1.5统计学方法

所有统计学资料采用SPSS21.0专业统计学软件进行数据分析，计量资料以均数±标准差表示，组间比较采用独立样本t检验，计数资料用χ2检验，P<0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 两组影像学检测结果

本研究中CT、DWI及两者融合图像见图1～3。可见CT与DWI融合图像对食管癌病变边界及周围解剖结构显示更为清晰。

2.2两组靶区勾画结果比较

联合组GTV、CTV长度及体积，GTV体积变异系数CV、GTV最大值与最小值比值、不同医生对GTV勾画的最大差值均显著低于CT组（P<0.05）。见表2、3。

2.3两组肺组织放射体积剂量比较

联合组V5、V20、MLD水平显著低于CT组（P<0.05）。见表4。

2.4 两组肺部放射性损伤发生率

联合组患者肺部放射性损伤发生率显著低于CT组（P<0.05），见表5。

3讨论

我国食管癌发病率及致死率均较高，目前，其发病机制尚未完全清楚，有部分学者认为[10，11]，硝酸盐类物质的过量摄入、食物中微量元素和无机盐的缺乏及各种如抽烟等不良习惯是其主要致病因素。现今食管癌治疗方式处于平台期，仍停留在化疗、放疗、手术切除等常规恶性肿瘤治疗手段[12]。而在放疗治疗中，靶区勾画的准确性是影响患者放疗效果及不良反应发生率的关键因素之一[13，14]。靶区勾画过小，患者病变部位无法得到完全照射，导致放疗效果减弱，患者治疗疗效降低;若靶区勾画范围过大，则可能引起患者肿瘤周边健康组织受到严重放射损伤，尤其是食管癌患者，其病灶周边多为很重要器官，易引起肺部放射性损伤，引发肺炎等并发症，影响患者病情转归[15-17]。CT检测作为临床常用的靶区方案勾画方式，笔者通过多年工作经验发现，其对食管癌患者病灶部位的实际情况表现模糊，如图1可见，其影像显示患者病灶与周围组织边界不清，因此，其具有一定局限性[18]。

本研究结果显示，CT与DWI融合图像对食管癌病变边界及周围解剖结构显示更为清晰;联合组GTV、CTV长度及体积，GTV体积变异系数CV、GTV最大值与最小值比值、不同医生对GTV勾画的最大差值、V5、V20、MLD水平及肺部放射性损伤发生率均显著低于CT组（P<0.05），提示使用CT联合DWI影像能勾画出更小且更精确的放疗靶区，同时减小患者肺部放射量，减少患者肺部放射性损伤的发生，如图2、图3可见， DWI及CT与DWI融合图像中，患者病灶与周围解剖结构边界清晰，更利于医生正确标识实际病灶体积及位置。据此，笔者分析，首先，单独使用CT进行靶区勾画可能有以下不足：①其对患者正常食管及病变食管边界分辨不清，加之患者病灶附近组织常伴有炎症等症状[19]，CT影像无法对其进行准确表现，可能引起其显示病灶体积远大于实际病变体积，导致靶区勾画面积过大;②受患者年龄、饮食习惯等影响，其可能出现食管关闭增厚症状，CT对其显示也并不清晰;③食管癌患者多伴有食管静脉曲张、食管壁非肿瘤性增厚或炎性增厚症状，其也是影响CT检测准确度的原因之一[20]。而相较CT，DWI是一种通过患者机体水分子弥散运动成像的技术[21]，在正常机体中，患者组织机构紧密，水分子弥散程度较低，DWI图像衰减，对于患者病变部位，受肿瘤生长影响，其细胞异常增大，细胞间水分子弥散程度升高，DWI影像出现高信号，而水分子的弥散并不受患者机体炎症、食管非肿瘤性增厚影响，其有效避免了因炎症等引起的病灶边界辨识模糊，弥补CT影像不足。两者联合应用对患者病灶的长度、体积等测算具有重要参考价值，而对于纵隔淋巴结，两者的联合应用对患者与食管紧邻的淋巴结的区分也有较大帮助。由此，医生对患者健康组织与病变部位的区分变得更为容易，对靶区勾画的准确性自然提高。从而减少患者病灶周边健康组织的放射，患者放射性肺部损伤自然减少。

综上所述，CT联合DWI能有效提高检测清晰度，降低食管癌靶区勾画体积及长度，提高勾画准确性并可减少肺部健康组织放射剂量，减少食管癌放疗患者肺部放射性损伤的发生，具有临床推广意义，但本研究样本较少，且全为我院患者，此观点还需多中心、大样本研究证实。

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（收稿日期：2019-04-19）