MRI 影像与CT 影像融合探讨技术在局部晚期食管癌放疗靶区勾画中的应用效果

李胜业，杨 华（通讯作者）

（昆山市中医医院肿瘤内科 江苏 昆山 215300）

局部晚期食管癌（locally advanced esophageal cancer,LAEC）是指食道出现恶性肿瘤，侵犯食管及其周围组织，但并未侵及重要脏器，也并未出现远处转移的现象，属于一种常见的胸部恶性肿瘤[1]。患者通常会出现进行性吞咽困难、胸骨后疼痛、进食即吐等症状，若不及时治疗则会对患者生命安全造成威胁[2]。食管肿瘤一般都与患者主动脉和气管关系密切，若采用手术可能无法完全切除，因此临床常进行放射治疗，以此来消除病灶。放疗成功的关键之处在于对患者肿瘤范围的勾画，CT 是常用的勾画技术，但对食道这种软组织分辨效果欠佳，容易出现误差[3]。随着医学技术的发展，磁共振（magnetic resonance imaging, MRI）目前已经广泛使用，可以清晰地显示患者食道肿瘤及其与周围正常组织的具体情况，进而对放疗靶区进行精准勾画[4]。本文主要分析MRI 弥散加权影像（diffusion weighted imaging, DWI）联合T2WI影像与CT 影像融合技术在放疗靶区勾画中的应用效果，报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

将本院2018 年1 月—2020 年12 月诊治的LAEC 患者23 例纳入研究，其中男性14 例，女性9 例，年龄为50 ～76 岁，均值（65.21±1.85）岁，非鳞癌4 例，鳞癌19 例。

1.2 纳入与排除标准

纳入标准：①符合LAEC 相关诊断标准者；②患者及其家属签署研究同意书。

排除标准：①临床治疗资料不全者；②食管癌已穿孔者；③消瘦、脱水、营养状况极差者；④存在严重精神疾病者。

1.3 方法

（1）选择GE16 排螺旋CT 模拟机，指导患者采取仰卧体位双手抱肘置于额前，负压垫固定，用激光灯对其身体表面做十字线并标记。将机器的电压电流、探测器宽度分别为120 kV、165 mA、4 mm，旋转时间为1 s，层厚5 mm。将扫描所得的图像传输到Monaco 放疗计划系统。

（2）选择1.5T 磁共振仪进行MRI 非强化扫描并完成DWI 成像。指导患者采取相同定位的体位并固定，激光灯对其身体表面十字线相校准，并采用体部线圈。T1WI、T2WI、DWI 的联合双探头分别3.25 ms、7 840 ms、3 400 ms，瞬时弹性扫描分别为1.30 ms、110 ms、100 ms，相邻两个层面中心之间的距离为分别0.6 mm、1.0 mm、1.5 mm，空间厚度均5 mm，矩阵分别为256×256、320×320、128×128。扫描后将图像传输到放疗计划系统。

（3）对CT、MRI 图像进行容积重建，图像融合参考点分别选择两种扫描方式呈现的高密度、高信号的标记点。病变层面与基准平面结合定位标记来手动融合，再对其余层面进行融合算法处理后的插值图像处理。

（4）安排我院3 名临床经验丰富的放疗医师，分别在CT、融合图像上勾画出靶区。CT 图像以食管开始端至颈静脉切迹平面的厚度＞5 mm 或不包括气管和食管直径＞10 mm、部分管腔出现不规则狭窄、食管开始端至颈静脉切迹平面局部或全部增厚为标准，勾画食道恶性肿瘤的GTV。融合图像参考DWI 图像的高信号区，勾画食管癌GTV。CTV 为GTV 前后左右分别扩散1 cm，上下分别扩散3 cm，对食管一般临床检查方法不能发现的病灶部分进行预防性照射。

1.4 观察指标

比较两种勾画方案对体肿瘤靶区（GTV）和临床靶区（CTV）体积、长度、厚度及其变异系数CV 值和Ratio 值（最大值/最小值）的影响。

1.5 统计学方法

采用S P S S 22.0 统计学软件处理数据，计量资料以（±s）表示，行t检验；计数资料以率（%）表示，行χ2检验，P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 不同方案的勾画指标对比

以CT 作为基础勾画的图像GTV 和CTV 体积、长度、厚度均显著高于融合图像（P＜0.05），见表1。

表1 不同方案的勾画指标对比（ ± s）

表1 不同方案的勾画指标对比（ ± s）

勾画指标 组别 CT 融合图像 t P GTV 体积/cm3 甲 93.52±10.24 85.36±7.52 3.524 0.000乙 96.32±12.25 86.25±7.10 4.684 0.001丙 98.41±12.01 86.21±8.12 3.654 0.000 GTV 长度/cm 甲 9.63±0.41 8.52±0.23 4.368 0.014乙 9.65±0.62 8.21±0.36 5.361 0.039丙 10.25±0.58 9.32±0.33 3.010 0.000 GTV 厚度/cm 甲 4.65±0.47 4.20±0.23 4.039 0.012乙 5.24±0.45 4.47±0.21 5.311 0.033丙 5.50±0.50 5.02±0.30 4.201 0.017 CTV 体积/cm3 甲 683.21±52.69 615.25±40.65 3.684 0.000乙 701.25±57.52 631.25±50.21 3.321 0.001丙 725.24±60.85 640.85±53.07 3.218 0.003 CTV 长度/cm 甲 11.25±0.82 10.57±0.42 5.029 0.021乙 11.02±0.95 10.63±0.47 3.081 0.000丙 12.32±0.96 11.02±0.52 4.625 0.025 CTV 厚度/cm 甲 9.21±0.70 8.52±0.44 3.645 0.000乙 9.32±0.71 8.36±0.41 4.321 0.021丙 9.65±0.78 8.25±0.43 3.987 0.003

2.2 不同方案的变异系数对比

甲乙丙三组的CV 值、Ratio 值显著高于融合图像（P＜0.05)，见表2。

表2 不同方案的变异系数对比（ ± s）

表2 不同方案的变异系数对比（ ± s）

组别 GTV 长度/cm GTV 厚度/cm Ratio 值 CV 值 Ratio 值 CV 值CT 2.02±0.62 0.25±0.09 1.93±0.60 0.21±0.10融合图像 1.74±0.46 0.18±0.03 1.52±0.41 0.13±0.04 t 5.021 6.254 3.941 4.251 P 0.000 0.000 0.000 0.000组别 GTV 体积/cm3 Ratio 值 CV 值CT 2.20±0.67 0.25±0.13融合图像 1.79±0.52 0.20±0.07 t 5.630 7.521 P 0.000 0.002

3 讨论

靶区勾画的意义在于最大限度地将放射线集中到患者肿瘤病灶及其可能侵及的区域，进而减少周围正常组织的照射，因此靶区勾画需要尽量精确，才能起到良好的治疗效果[5]。在勾画方式中，LAEC 患者一般采用CT 扫描，但不容易有效区分食道病变部位边缘及其与周围正常组织的关系，会对靶区勾画的准确率有所影响，进而降低患者的放疗效果。MRI DWI 是通过用数据来描述观察到的H2O 质量迁移现象来反映组织空间结构、细胞单位体积的质量变化，能够在早期就发现组织细胞异常增殖的情况，进而确定病变部分的周围界限[6-7]。本文研究结果显示，以CT 作为基础勾画的图像GTV 和CTV 体积、长度、厚度、CV 值、Ratio 值均显著高于融合图像（P＜0.05），这说明DWI 可判断病变部分的渗透、转移现象，但不能清晰显示组织内部的边界，使得与CT 图像融合效果欠佳；而T2WI 则可以清晰显示病变部分的边界与组织轮廓，因此在以T2W I 为中介的基础上，有效融合了C T 图像与D W I，降低靶区勾画差异，有利于提升医师勾画靶区的统一性。

综上所述，DWI 联合T2WI 影像融合CT 影像技术，在LAEC 患者的放疗靶区勾画及临床不同医师靶区勾画的数据保持一致中具有较高的指导价值。