放疗新技术MRI定位在鼻咽癌中的应用

放射治疗的技术进展，使在提高肿瘤照射剂量的同时降低正常组织剂量成为可能。提高肿瘤的局部控制率和生存率、降低正常组织毒副作用、改善患者的生活质量，是对放射治疗的追求。但新的放疗技术仍存在不少的挑战，例如，不同医疗机构的靶区定义存在差别，靶区和剂量定义的不一致可能影响治疗结果，正常组织照射剂量限制的标准不同等问题。《中国医学论坛报》邀请了中医院放疗科的医生们，针对放射治疗新技术在前列腺癌、鼻咽癌和食管癌治疗中的应用，进行了病例分析和放疗新技术的应用介绍，与读者共飨。

MRI定位在鼻咽癌中的应用

中医院放疗科刘清峰

病例简介

主诉

患者女性，52岁，主因左侧耳闷2月就诊。

治疗前检查及诊断

鼻咽及颈部磁共振成像（MRI）鼻咽左侧壁、咽隐窝局部黏膜增厚，最厚处约0.5cm，病变范围约1.3cm×0.9cm，蝶窦底骨皮质信号不连续，与病灶邻近斜坡局部骨质信号异常，不除外受侵。双侧颈深组及颈后区多个小淋巴结，大者短径约0.5cm，请追随（图1）。

图1鼻咽及颈部MRI

鼻咽镜鼻咽左侧咽隐窝略增厚，左侧圆枕结构基本完整，略肿胀，鼻咽右侧壁基本正常。鼻咽顶壁及后壁平整。病变向前未侵及到双侧后鼻孔，向下未达口咽。口咽，下咽及喉部未见异常（图2）。

图2鼻咽镜检查

病理结果鼻咽癌，非角化未分化型。

胸部CT、腹部超声、骨扫描未见异常。

入院诊断

鼻咽癌非角化未分化型；侵犯鼻咽左侧壁、顶壁、左侧头长肌、斜坡、蝶窦底；国际抗癌联盟（UICC）分期T3N0M0，Ⅲ期。

治疗原则

MRI引导下的单纯放射治疗。

放疗定位流程1.行常规模拟CT定位，制作固定膜。

2.患者佩戴相同固定膜，使用相同参考点及体位行定位MRI扫描。

3.将患者CT和MRI的扫描图像传至计划系统并进行融合。

4.利用核磁图像确定肿瘤范围，指导靶区勾画。

5.利用CT图像制定治疗计划。

放疗靶区定义（图3）

图3患者CT图像和MRI图像靶区勾画对比

1.鼻咽大体肿瘤靶体积（GTVnx）为根据MRI、CT、内镜所见左侧鼻咽侧壁、顶壁、顶后壁肿瘤，计划大体肿瘤靶体积（PGTV）nx=GTVnx+0.5cm。

2.临床靶体积（CTV）1包括GTVnx，包全颅底、海绵窦底、部分蝶窦，翼颚窝，后鼻孔，部分鼻腔，咽旁、卵圆孔，双侧颈部Ⅱ、Va区。

3.CTV2拟包括双侧颈部Ⅲ、Ⅳ、Vb区。

4.计划靶体积（PTV）1/PTV2=CTV1/CTV2+0.3cm。

放疗处方剂量（图4）

图4患者放射治疗剂量曲线，轴位（左图）、冠状位（右图）

95%PGTVnx：69.96Gy/2.12Gy/33F。

95%PTV1：60.06Gy/1.82Gy/33F。

95%PTV2：50.96Gy/1.82Gy/28F。

模拟定位在放疗中的应用

不同定位方式的优势与不足

模拟定位是肿瘤放疗中的关键第一步。目前，放疗定位主要采用以CT为基础的模拟定位系统。与传统常规X线模拟机相比，CT实现了三维成像，提供了丰富的解剖信息和电子密度信息，是目前三维放疗技术实现的基础。然而，CT图像软组织分辨率低，特别对头颈部、前列腺、盆腔、脊髓和其他软组织区域肿瘤（约占所有放疗病例30%~35%）显示不佳。对这些器官的肿瘤定位常常需要融合磁共振成像（MRI）或正电子发射体层摄影（PET）图像。但由于患者在进行MRI或PET检查时体位与放疗科模拟定位CT时体位不一致（PET/CT除外），使得图像融合过程复杂，效率低且配准精度也低。而且各科室扫描侧重点不同，诊断科注重病变识别，而放疗定位需要空间位置准确性和摆位的重复性。此外由于常规MRI扫描床为曲面，而放疗定位床为平板床，两种模态图像在进行图像配准时常常会引入较大误差，而且图像融合过程中使用的各种算法本身也都会影响配准精度。因此诊断MRI并不适用于精确放疗定位。

大孔径MRI模拟定位机的应用

放疗科所采用的大孔径MRI模拟定位机，配套有放疗专用线圈，专用于模拟定位。与普通MRI线圈相比，放疗MRI线圈的设计更考虑摆位重复性及固定膜的影响，如头线圈由常规封闭式改为开放式，体部线圈配合前置阵列支撑架以及后置阵列套件、开放阵列套件与线圈的配套使用等。

对于肿瘤定位成像，主要使用三维T1或T2加权成像、造影剂增强扫描、弥散加权成像等，不过在放疗相关定位序列设计时需通过频率相位校正保证大射野图像空间分辨的准确性。目前，MRI模拟定位机已有不少专业序列可供选择。这大致可以概括为三步：①三维解剖扫描，获取准确的组织器官位置；②增强扫描，获取肿瘤侵犯范围；③功能扫描，获取肿瘤活性（耗氧）分布。

MRI图像定位的研究

引入MRI图像进行定位，在放疗的发展史上最早出现在大脑和头颈部肿瘤中。文献数据显示，在引入MRI图像数据指导靶区勾画后，肿瘤可见程度明显提高了，靶区勾画精度得到了明显的改善。对于盆腔肿瘤，格莱普（Gnep）报道通过结合MRI信息，宫颈癌患者放疗靶区获得了更为准确的描述和定义。米洛舍维奇（Milosevic）研究表明，前列腺癌患者不仅可通过MRI定位信息确保前列腺靶区获得足量照射，还可使得邻近的直肠肠壁接受相等剂量的前提下，前列腺肿瘤所接受的放疗剂量提高2~7Gy，在保证肿瘤得到更高剂量的前提下，更为有效地保护了正常组织。对于直肠癌，研究数据显示MRI定义的肿瘤体积要比经CT定义的小，尤其是在靠近括约肌的层面可更好区分正常组织及与其紧密相邻的肿瘤，从而使得正常组织得以有效保护。

鼻咽癌中模拟定位的优势

鼻咽癌治疗的解剖学难点

鼻咽位于颅底与软腭之间，连接鼻腔和口咽，是呼吸的关键通道。上通颅底，有多对脑神经由后向前穿行；下连颈椎和咽缩肌、咽部筋膜等，周围相邻的重要器官很多。

鉴于如此复杂的解剖结构，鼻咽部位很难提供很好的手术条件；而鼻咽癌大多为低分化癌，对放射线较敏感，故鼻咽癌的首选治疗手段是放射治疗，常规放疗后5年生存率可达75%左右。然而，传统的常规放疗之后，鼻咽癌康复者虽“劫后余生”，生活质量却大不如前：口干、吐字不清、食之无味、颈部僵硬等治疗相关毒性严重影响患者的长期生活质量。

IMRT在头颈部肿瘤中的应用

调强适形放疗技术（IMRT）能在不增加正常组织照射剂量的前提下，提高肿瘤组织的剂量，从而很大程度上解决常规放疗正常组织受照剂量过高的问题，国内外研究均表明，IMRT技术极大地改善口干并发症的发生率和严重程度，大多数患者在治疗过程中口干的程度在Ⅱ度或以下，且大多数在治疗后3月开始恢复，2年左右大多数患者恢复到正常或Ⅰ度的水平。

IMRT中靶区勾画特别是大体肿瘤靶区（GTV）的精确勾画对肿瘤放疗的局部控制率的提高以及减轻正常组织损伤极为重要。靶区定义的不确定性可使放疗计划设计中产生冷点或热点，从而导致治疗的失败或无谓增加正常组织毒性。

MRI在鼻咽癌靶区勾画中的应用

头颈部肿瘤的靶区勾画上传统CT定位图像并不能提供准确的识别，MRI是一容积性影像采集设备，能获得高空间分辨力和高对比度、任意层面和方向的解剖影像，根据各序列信号特征能有效区分肿瘤与周围不同的正常组织，较CT具有更丰富的影像和功能信息，因而使MRI在组织密度对比差异小的区域，如头颈部，中枢神经系统，宫颈以及前列腺等肿瘤靶区的勾画中是一种重要手段。

艾马密（Emami）等报道在鼻咽癌临床靶区勾画中MRI勾画组较CT勾画组大74%，而且不能完全包括CT所显示的病灶范围。科恩（Coen）等报道CT指导勾画头颈肿瘤靶区体积是MRI轴位组的1.3倍，明显差于MRI组，而MRI的冠状面和矢状面组与轴位组无差异。胡国清等报道CT组和MRI组在勾画GTV后，二者体积大小在统计学上差异具有显著性（P=0.），其中早期和进展期两组差异有显著性；T1期、T2期和T3期中CT组和MRI组差异有统计学意义，说明MRI较CT可更精确地勾画靶区，随着分期进展，肿瘤侵犯范围扩大，MRI提供肿瘤信息较CT更多，在勾画GTV时差异也会更大。

小结

由于MRI较CT有更高的组织分辨率且无任何辐射，其在头颈部肿瘤、软组织及中枢神经系统肿瘤显示和范围划定方面的确比CT图像优越。MRI模拟定位机的出现将MRI定位与放疗体位进行了准确对接，提高了靶区定位精度，更好地保护了正常组织。但在临床实践中，MRI模拟定位的序列选择、优化以及质控方法还需要各个放疗科根据自己的实际需要来完善和建立。鼻咽癌放射治疗预后较好，精确放疗技术无疑是给鼻咽癌患者带来的福音，保障患者长期高质量的生存。而MRI定位的加入，无疑为精确治疗的实施再添一枚有力的“砝码”。

（来源：《中国医学论坛报》5月26日B4、B5版，编辑：贾春实）

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