CT与MRI图像融合在鼻咽癌放射治疗大体肿瘤靶区勾画中的应用
2023-09-12聂晓历杨海松宋礼明
聂晓历 杨海松 宋礼明
【摘要】 目的 探讨鼻咽癌放射治疗过程中应用CT与MRI图像融合勾画大体肿瘤靶区的临床效果。方法 选择2021年1—8月在福建医科大学附属肿瘤医院接受放射治疗的44例鼻咽癌患者作为研究对象，采取随机数字表法分为对照组（n=22）、观察组（n=22）。对照组行CT扫描，观察组采取CT联合MRI扫描并进行CT/MRI图像融合。对比2组图像勾画出的大体肿瘤靶区平均体积差异，并比较扫描范围内不同分期的肿瘤靶区体积。结果 观察组大体肿瘤靶区平均体积为（48.56±19.13）cm3，大于对照组的（34.80±18.57）cm3（P<0.05）。观察组T1、T2、T3期的肿瘤靶区体积均大于对照组（P<0.05），组间T4期肿瘤靶区体积差异无统计学意义（P>0.05）。结论 于鼻咽癌放射治疗过程中应用CT与MRI图像融合技术进行检查，可显示不同时期較全面的肿瘤靶区情况，有助于医师精准勾画鼻咽癌放疗大体肿瘤靶区。
【关键词】 鼻咽癌； 放射治疗； 大体肿瘤靶区勾画； CT/MRI图像融合
中图分类号：R445.4 文献标识码：A
文章编号：1672-1721（2023）19-0103-03
DOI：10.19435/j.1672-1721.2023.19.034
鼻咽癌是一种在东南亚、北非、中国华南地区较常见的恶性肿瘤。鉴于鼻咽癌患者明确诊断时多已出现鼻咽腔外侵犯、淋巴结转移等迹象，若采取手术治疗很可能导致血管蒂鼻黏骨膜受损而在术后继发头痛，故临床多采取放射治疗以控制局部复发或远处转移[1]。无论是手术治疗抑或放射治疗，明确患者鼻咽腔肿瘤组织分布情况及邻近组织受累程度均是实施精准治疗的前提。目前，随着多种影像学技术的发展，临床正致力于将影像学技术与病理诊断进行良好融合。CT、MRI作为临床常用影像学检查手段，各自具备优缺点：CT的高组织密度分辨功能虽为临床明确瘤体解剖关节提供了支持，但检查方位仅局限在横断面扫描；而MRI的多方位、多参数优势可弥补CT扫描在显示病灶血管神经走向上的不足，但费用偏高[2]。考虑到鼻咽癌病灶解剖结构较复杂，有研究提出[3]将CT、MRI 成像优势相融合，利用图像融合技术从多个方面展现鼻咽癌病情进展的多元化信息。本文就此项技术在鼻咽癌放射治疗大体肿瘤靶区勾画中的应用效果进行分析，旨在为临床鼻咽癌放射治疗提供指导，报告如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料 选择2021年1—8月在福建医科大学附属肿瘤医院接受放射治疗的44例鼻咽癌患者作为研究对象，采取随机数字表法分为对照组（n=22）、观察组（n=22）。对照组男13例，女9例；年龄25～62岁，平均年龄（49.57±6.71）岁；肿瘤分期[4]：2例为T1期，2例为T2期，11例为T3期，7例为T4期。观察组男14例，女8例；年龄26～62岁，平均年龄（48.80±6.76）岁；肿瘤分期：3例为T1期，2例为T2期，11例为T3期，6例为T4期。2组基础资料差异无统计学意义（P>0.05）。患者及家属已知晓研究意义、目的、流程并签署知情同意书，经医学伦理委员会批准。
纳入标准：满足《中国鼻咽癌放射治疗指南（2020版）》中鼻咽癌诊断标准及放射治疗指征[5]，病变起于口鼻腔，伴（不伴）咽旁、颅底骨质、眼眶、腮腺等部位受累。排除标准：存在显著伪影者。
1.2 方法 2组均于平卧位进行检查，体位摆正后，应用激光灯校准双侧外耳孔，保证轴线激光与身体中线重合，稍抬患者下颌骨以保证其垂直于水平面，后制作头颈肩固定体膜以提高检查期间躯体稳定性。对照组单纯采用CT扫描，观察组采取CT联合MRI扫描并进行CT/MRI图像融合。
1.2.1 CT扫描流程 采用飞利浦CT Brilliance扫描系统进行检查。首先给予非离子造影剂100 mL静注（速度4 mL/s），接着自患者颅顶开始向下扫描，扫描范围下端为患者锁骨关节下5 cm处。扫描期间合理调节强度，控制层距≤5 mm、层厚≤5 mm。
1.2.2 MRI扫描流程 采用飞利浦3.0 T MRI成像系统进行检查。扫描范围自眼眶上缘至胸锁关节下5 cm，行T1WISE、T2WISE、STIR序列扫描，扫描期间层距1 mm、层厚5 mm，采用正轴位扫描。
1.2.3 图像融合与体积计算 获取CT、MRI图像后采用放射治疗轮廓勾画软件（医科达，Oncentra MasterPlan，Version 3.3Sp1）以标记点法进行融合，对CT、MRI图像及体膜影像存在误差的图像进行适当纠正，后正式进行靶区勾画，计算CT、MRI图像中显示的大体肿瘤靶区体积。
1.3 观察指标 对比2组图像勾画出的大体肿瘤靶区平均体积差异，并比较扫描范围内不同分期的肿瘤靶区体积。
1.4 统计学方法 使用SPSS 22.0统计学软件进行数据分析，计量资料以x±s表示，行t检验，计数资料以百分比表示，行χ2检验，P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 2组大体肿瘤靶区体积比较 观察组大体肿瘤靶区平均体积为（48.56±19.13）cm3，大于对照组的（34.80±18.57）cm3，差异有统计学意义（t=2.421，P=0.039）。
2.2 2组不同分期的肿瘤靶区体积比较 观察组T1、T2、T3期的肿瘤靶区体积均大于对照组，差异有统计学意义（P<0.05）；组间T4期肿瘤靶区体积差异无统计学意义（P>0.05），见表1。
3 讨论
近年来，鼻咽癌的发病率逐渐升高，其发病部位较隐匿、发病早期症状缺乏特异性，故导致患者确诊时往往已错失最佳治疗时机，需要借助放疗来控制病情进一步恶化。相关研究数据显示[6]，T3、T4期鼻咽癌患者虽能够经放疗取得理想的局部控制效果，但仍有30%～65%的患者出现远处转移或局部复发。以上情况的出现或与放疗照射野的设计、照射剂量的控制等因素有关。由此可见，严格控制照射范围及剂量能够为全面去除病灶、阻止肿瘤组织及淋巴结转移扩散提供支持，而合理利用影像学技术有助于为临床提供病理分区、分型的客观依据。
3.1 CT检查用于鼻咽癌放射治疗大体肿瘤靶区勾画的效能和不足 部分晚期鼻咽癌患者肿瘤靶区多靠近脊髓、脑干等重要器官部位，若未精准定位目标病灶，则可能导致病灶周围危险器官所承受的放射剂量偏差远超于目标体积。CT技术的加入，能够为临床观察肿瘤靶区外轮廓体积等解剖学变化提供支持。有学者基于CT图像来勾画鼻咽癌患者肿瘤靶区、正常组织与危及器官后开展放射治疗，结果显示，患者第3周、第5周腮腺体积逐渐缩小，提示CT技术的应用有助于临床明确鼻咽癌肿瘤靶区并以此为依据开展放射治疗[7]。然而，CT为主导的成像技术虽能够提高治疗精度，但此项检查仍可能受到检查范围内组织灰度、骨性等因素影响而在配准结果上出现摆位误差。即使是能够综合多方位CT图像进行重建的锥形束CT（CBCT），依然会受到配准方式、医师操作水平影響。有研究就CBCT自动图像配准中摆位误差出现的因素进行分析后发现[8]，大区域灰度、小区域骨性作为配准方式会导致部分方向上的配准结果出现平移、旋转误差。由此可知，CT成像多依赖于靶区图像电子密度信号，合理应用这一技术可客观反映鼻咽癌肿瘤组织在各个器官内对应的电子密度，明确鼻咽癌病变自颅顶至锁骨下缘组织器官内的分布情况。需要注意的是，单纯采用CT在软组织分辨上并无显著优势，应结合其他检查方式以弥补CT检查在区分肿瘤浸润边界上的不足。本研究结果显示，观察组大体肿瘤靶区平均体积较大，观察组T1、T2、T3期的肿瘤靶区体积均大于对照组（P<0.05）。这一差异的出现，或与CT检查配准结果易受到组织灰度、骨性影响，难以准确分辨组织边界有关。
3.2 MRI检查用于鼻咽癌放射治疗大体肿瘤靶区勾画的效能和不足 MRI技术的出现，弥补了CT影像勾画靶区时在区分瘤体边界、肿瘤浸润程度等方面的不足。MRI技术顺应了肿瘤生长发展过程中血供动态变化这一特征，针对瘤体进展过程中的血流动力学、血流灌注走向等参数作为肿瘤生长的标记，基于鼻咽癌病灶解剖结构复杂、血流高灌注、血供丰富等特点，在图像中精准分辨组织类型，展现具体的肿瘤走向[9]。本研究中，接受MRI检查的患者采用T1WISE、T2WISE、STIR等多个序列对目标区域进行扫描，能够利用不同序列的显像功能发挥优势互补的作用，从多方面显示鼻咽癌肿瘤组织与正常组织在血管分布、骨膜或肌肉等软组织结构的微观差异。恶性肿瘤组织生长相对较急，这一生长趋势导致瘤体表面与皮肤各层固有信号之间的平衡被打破，进而在肌层组织、血管神经分布上呈现出显著差异。而MRI多序列多方位检查能够协助临床全面显示瘤体的细微变化。MRI在分辨软组织类型方面虽有一定作用，但此项技术在展现颅底皮质受损范围、颅底各孔的损伤情况上却与CT检查仍存在一定差距，且MRI检查多依赖于组织磁共振弛豫信号进行成像，对机体密度变化的敏感度较低，影像检查结果难以直接转化为数据作为放射治疗剂量计算参考依据[10]。由此可见，MRI在组织类型、浸润程度区分上虽具有显著优势，但仍存在颅底皮质受损显示较差等方面的不足。为有效避免上述劣势对鼻咽癌放射治疗大体肿瘤靶区定位精准度的影响，临床倾向于融合以上检查手段的优势来实现多元化成像。
3.3 CT与MRI图像融合在鼻咽癌放射治疗大体肿瘤靶区勾画中的应用价值 鼻咽癌病灶本身具有较复杂的解剖结构及丰富的血供，而CT、MRI分别能够对应鼻咽癌病灶的以上两个特征，CT、MRI图像融合技术应运而生。CT、MRI图像融合技术能够将不同图像的成像结果进行配准，将多种类型的影像特征同时呈现出来，除了使用肉眼观察特异性征象外，还可针对部分图像进行自主虚拟合成，弥补单行某项影像学检查时在成像特征、检查范围等方面的不足。本研究结果显示，CT与MRI图像融合所勾画的鼻咽癌放射治疗大体肿瘤靶区平均体积大于单行CT靶区勾画（P<0.05）。提示CT与MRI图像融合技术能够综合发挥两项影像学检查手段的优势，全面展现肿瘤靶区情况。CT与MRI检查技术具有各自的成像优势，将两种图像相融合能够同时展现不同角度、不同类型的鼻咽癌肿瘤组织情况，而联合分析以上图像可避免其中一种检查技术的局限性影响靶区勾画的精准度。有研究就MRI/CT融合图像勾画局部晚期鼻咽癌诱导化疗后靶区对患者放疗计划的影响进行分析后发现[11]，取相同体位采集CT、MRI图像后进行融合，MRI/CT融合图像技术勾画出的靶区放疗计划适形指数（CI）、照射体积均大于CT图像引导下的靶区放疗；其融合了CT图像对颈静脉孔、卵圆孔、颅底骨皮质等区域破坏情况的显示优势，以及MRI技术对局部鼻咽周围组织侵犯程度的清晰成像功能。于鼻咽癌患者放射治疗期间应用CT/MRI图像融合技术，可综合两种检查技术对目标区域内组织情况的分析优势，避免成像劣势影响靶区勾画范围合理性。有学者就CT与MRI图像融合技术对鼻咽癌放射治疗大体肿瘤靶区勾画范围的影响进行分析后发现[12]，单纯采用CT进行勾画的靶区平均体积仅为（29.19±19.13）cm3，而采用CT与MRI图像融合技术进行检查的靶区平均体积达到（45.58±20.64）cm3，差异存在统计学意义（P<0.05），与本研究结果相近。提示CT、MRI图像融合技术能够协同发挥两种成像技术的优势，在增加鼻咽癌靶区照射范围的同时为临床提供多元化、多方位的鼻咽癌肿瘤靶区组织信息及诊断依据。
需要注意的是，即使CT與MRI图像融合技术在成像上优势显著，也要注意医师操作经验等人为因素对图像精准度的影响，必要时可进行多次检查和图像分析，以最大程度地减少“漏靶”的发生。
综上所述，于鼻咽癌放射治疗期间采用CT与MRI图像融合技术对大体肿瘤靶区进行勾画的体积要大于单纯CT图像检查所呈现的靶区体积，合理应用此图像融合技术可从多方位展现肿瘤靶区内组织参数情况，有助于医师精准勾画鼻咽癌放疗大体肿瘤靶区。
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（收稿日期：2023-04-12）
