MR-PWI在鼻咽癌放疗靶区勾画中的应用价值*

张白雪，谭叶，陆静钰，王效军，陆海军

266400 山东 青岛，西海岸新区人民医院 肿瘤科(张白雪)；266000 山东 青岛，青岛大学附属医院 肿瘤放疗科(谭叶、陆海军)，耳鼻喉科(王效军)；264000 山东 烟台，滨州医学院 临床学院(陆静钰)

当今，放射治疗在鼻咽癌治疗中的地位仍不可撼动[1]，局部早期患者可行单纯根治放疗[2]，局部晚期患者则以放化疗联合治疗为标准治疗模式。在鼻咽癌的多模态影像学检查中，不论是疾病诊断、分期还是治疗、随访，磁共振检查都是不可取代的首选方法[3]。但是现今临床放疗多利用CT影像进行计划设计，因此，二者的结合取长补短就成为临床上协助放疗医生提高靶区勾画精确度的有效工具。其中，作为功能性影像检查磁共振灌注成像(magnetic resonance perfusion weighted imaging,MR-PWI)在鼻咽癌靶区勾画中应用尚未推广，亟待进一步临床研究[4-6]。本研究将对同一患者行CT、MR和MR-PWI三种影像学检查，在三组图像中勾画肿瘤靶区，比较原发灶大体肿瘤靶区(gross tumor volume of priniary tumor,GTV-t)和淋巴结转移灶靶区(gross tumor volume of metastatic lymphadenopathy,GTV-n)的体积以及危及器官受照射剂量，评估不同影像检查在鼻咽癌放疗靶区勾画中的应用价值。

1 资料与方法

1.1 患者资料

收集2017年3月至2017年7月初诊于我科的20例鼻咽癌患者，均除外远处转移。其中男性15例，女性5例，年龄38岁～71岁，非角化性未分化型癌14例，非角化性分化型癌6例，临床分期[7]：II期5例 ，III期 12例，IV A期3例。

1.2 方法

1.2.1 放疗定位 模拟定位时患者为仰卧体位，头脚向，垫合适头枕抬高下颌，头颈肩热塑膜固定。模拟定位扫描范围从头皮至气管分叉，扫描层厚3mm。体位固定后先行CT定位扫描，再以相同的患者体位、扫描范围和层厚行常规MR平扫，再行MR增强扫描，获得磁共振灌注图像。定位完成后将CT、MR平扫及灌注三组图像传输至Eclipse放疗计划系统，行数字转换、图像融合。

1.2.2 靶区勾画 在不同图像中勾画GTV-t及GTV-n；CTV的勾画遵循肿瘤局部侵犯和安全距离的概念；并勾画出脑干、脊髓、左右腮腺、左右颞颌关节、口腔、喉、甲状腺等周围为正常器官，所有勾画参考ICRU50、ICRU62号报告(图1)。处方剂量及剂量限制参照鼻咽癌调强放疗(intensity modulated radiation therapy,IMRT)计划RTOG 0615研究方案，其中计划GTV 总处方剂量66～76Gy/33f，计划CTV总处方剂量50～66Gy。勾画完成后行IMRI计划设计，完成射野设计和剂量分布，得到剂量-体积直方图(图2)。

图1 GTV靶区勾画Figure 1. Delineation of GTV-tA.GTV-t delineation on CT images; B. GTV-t delineation on MR images; C. GTV-t delineation on MR-PWI images.GTV-t: Gross tumor volume [primary tumour (GTV-t)]; CT: Computed tomography; MR: Magnetic resonance; MR-PWI: Magnetic resonance perfusion weighted imaging.

1.2.3 数据记录 记录GTV-t和GTV-n的绝对体积及相关危及器官的平均剂量和最大剂量，进行对比分析。

图2 剂量-体积直方图Figure 2. Dose-Volume Histogram

2 结 果

2.1 GTV-t比较

MR组、CT组和MR-PWI组的GTV-t分别为(33.79±13.85)cm3、(54.97±28.50)cm3和(31.41±13.14)cm3。其中MR组对比CT组的统计分析结果为t=-4.948，P=0.044，MR-PWI组对比CT组的统计分析结果为t=-5.356，P=0.025，差异均有统计学意义；MR组和MR-PWI组对比差异无统计学意义(t=7.366，P>0.05)(表1)。

表1 鼻咽原发灶靶区绝对体积比较(cm3)Table 1. Absolute GTV-t in MR, CT, and MR-PWI Group (cm3)

Abbreviations as indicated in Figure 1.

2.2 GTV-n比较

因颈部未行灌注成像，仅比较MR和CT组，两组GTV-n分别为(37.56±32.13)cm3和(57.81±50.40)cm3，差异有统计学意义(t=-3.747，P=0.02)(表2)。

2.3 危及器官平均剂量、最大剂量比较

统计三个组的危及器官的平均剂量和最大剂量(表3)两两之间比较，平均剂量差异均无统计学意义(P>0.05)。同样的方法比较最大剂量，除了脑干的MR-PWI组和CT组对比，差异有统计学意义(t=-9.103，P=0.045)，其余均无统计学意义(P>0.05)。

表2 颈部淋巴结转移灶靶区绝对体积比较(cm3)Table 2. Absolute GTV-n in MR and CT Group (cm3)

GTV-n: Gross tumor volume [metastatic lymphadenopathy (GTV-n)]; MR: Magnetic resonance; CT: Computed tomography.

表3 危及器官平均剂量和最大剂量(cGy)Table 3. Mean Dose and Maximum Dose of Organs at Risk (cGy)

OrganMeandoseMaximumdoseMRCTMR-PWIMRCTMR-PWIRightparotidglands3,563.913,596.683,531.486,906.246,989.286,838.44Lefttemporomandibularjoints6,838.444,054.574,011.296,265.136,358.906,190.03Righttemporomandibularjoints4,019.714,051.673,994.155,885.235,926.325,843.35Oralcavity5,022.435,058.744,998.237,508.247,545.497,498.55Larynx5,170.565,180.295,138.227,508.247,545.497,498.55Thyroidgland5,170.565,180.295,138.227,508.247,545.497,498.55

Abbreviations as indicated in Figure 1.

3 讨 论

在保证放射治疗疗效和局部控制率的前提下，通过提高鼻咽癌肿瘤靶区的精确度来降低周围正常器官的放射副反应和放射损伤成为精确放疗时代的一大主题[8-10]。因为调强放射治疗技术可以提高靶区的适形度和均匀性，同时减少正常组织的受量，所以早已在鼻咽癌放疗中得到普遍应用[11]。在调强计划设计中，考虑到CT值与组织密度的对应关系，临床上多利用CT影像进行计划设计。但是鼻咽部复杂的解剖结构离不开多模态检查，仅在CT影像上勾画靶区可能会因为肿瘤浸润程度和分界不明确造成靶区遗漏或过大，导致是正常组织过度照射或肿瘤照射剂量不足。磁共振检查可以弥补CT检查在软组织成像中的不足，在鼻咽癌诊断、分期及治疗、随访中都发挥着不可替代的作用。国内外的研究证实磁共振较CT勾画靶区更为精确， 二者融合可以达到双剑合璧的效果，大大提高放疗精确性[12]。本研究结果显示，MR组勾画的鼻咽GTV-t小于CT组，两者体积差异有统计学意义(P<0.05)，与胡国清等[13]、Rasch等[14]的报道一致。

磁共振成像具有多种序列，不同的序列可以提供不同的临床信息，不同序列之间可优劣互补，但不可互相取代。究竟哪种序列更适合肿瘤靶区的精确勾画，目前尚无定论。肿瘤的发生发展离不开血液供应，是一种富血供的组织，而磁共振灌注成像利用血流动力学参数恰好可以反映肿瘤组织血流灌注程度，已在临床疾病的诊断、评估、随访等方面得到广泛应用。在脑胶质瘤的研究中，有报道称该技术可用于放射性脑病和肿瘤进展的鉴别及协助肿瘤分级[15-17]。在鼻咽癌方面，何侠等[18]、聂林等[19]研究发现，磁共振灌注BV图像上显示的肿瘤面积在放疗前后均较脂肪抑制增强T1WI序列小，在统计学上有明显差异，提示其可能在靶区勾画中作为参考图像。本研究在MR-PWI和CT、MR这三种不同的图像上勾画靶区，比较后发现MR-PWI组勾画的GTV-t较CT组小，差异有统计学意义。这是因为磁共振灌注成像的BV图像是通过循环血流动力学指标得到的，鼻咽癌具有富血供、血流高灌注的特点，因此在BV图像上主要参考血管分布来确定肿瘤边界，得到的GTV较MR、CT小。但本研究MR-PWI组与MR组的比较结果无统计学意义，可能与样本例数少有关。

同样，在颈部淋巴结转移的诊断中磁共振也较CT有优势[20]。本研究发现MR组勾画的GTV-n较CT组小，差异有统计学意义。因灌注成像一次只能完成一个部位，所以本研究未行颈部灌注成像。有关颈部磁共振灌注成像研究发现[21]转移性淋巴结的流入速率高于正常。而Abdel等[22]测量了平均动态磁敏感增强百分比，发现转移淋巴结高于正常。还需要更多的临床研究予以证实。

在研究鼻咽癌放疗危及器官保护方面，本研究选择了脑干、脊髓、腮腺、颞颌关节、口腔、喉、甲状腺为研究对象，比较三种影像学检查方法协助勾画靶区对危及器官受量的影响。研究结果显示，MR-PWI组脑干受照最大剂量较CT组小，而MR组和CT组比较，MR组和MR-PWI组比较，差异均无统计学意义，平均剂量在各组间比较差异无统计学意义。其他危及器官各组间差异均无统计学意义。阴性结果可能与本研究样本量少，也没有依据患者病情差异进一步亚组分析有关。因此，想要发现降低正常组织受量的途径还有赖于临床继续研究。

综上，MR检查在鼻咽癌放疗靶区勾画中有重要意义，不管是在原发灶还是淋巴结转移灶的靶区勾画中都有重要参考价值。本研究认为多模态的影像学检查可以提高鼻咽癌放疗的精确性，MR-PWI可以协助鼻咽癌靶区勾画。

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