于龍珍,柏會明,柏社香,吳少兵,孫小兵
(鹽城市第二人民醫(yī)院放療科,江蘇 鹽城 224003)
宮頸癌屬常見的婦科惡性腫瘤之一,對女性的身體健康有著嚴重威脅,我國是宮頸癌的高發(fā)地區(qū),其發(fā)病率遠高于世界平均水平,而且發(fā)病具有愈加年輕化趨勢[1]。放療是宮頸癌的主要治療方式之一,特別是對于晚期宮頸癌患者,臨床上已將放療作為其標準治療方案。其中放療效果的高低與其靶區(qū)勾畫是否精準密切相關(guān)。若靶區(qū)勾畫過大可危及宮頸臨近器官,造成其放射受量過度,影響臨近器官正常生理功能。目前臨床上常用的靶區(qū)定位為計算機斷層掃描(computed tomography ,CT)圖像掃描,其可以有效顯示患者的骨組織,但是對其周圍軟組織的顯示力度不足,具有一定缺陷[2]。而磁共振成像(magnetic resonance imaging ,MRI)具有清晰的軟組織成像功能,能夠提高腫瘤及其周圍組織的辨識度,更利于醫(yī)師確定腫瘤侵襲范圍。圖像融合理念起源于20世紀80年代,可將CT掃描良好的空間分辨率、清晰的骨骼及鈣化組織成像優(yōu)點與MRI多參數(shù)、高對比度及軟組織成像優(yōu)勢相結(jié)合,形成更加直觀、全面、準確的圖片成像。本次研究對鹽城市第二人民醫(yī)院2017年1月至2020年1月收治的56例行放療的宮頸癌患者分別進行CT、MRI圖像掃描,探究其融合圖像在放療靶區(qū)勾畫中的應(yīng)用效果,現(xiàn)報道如下。
1.1 臨床資料收集鹽城市第二人民醫(yī)院2017年1月至2020年1月收治的56例行放療的宮頸癌患者,分別對其進行CT、MRI圖像獲取,并將獲取圖像進行融合處理?;颊呔?jīng)臨床病理確診為宮頸癌且需要放療,年齡(53.25±2.37)歲,病程(13.68±1.76)個月,鱗癌46例、腺癌9例、腺鱗癌1例,Ⅰ期7例、Ⅱ期12例、Ⅲ期33例、Ⅳ期4例。所有患者均無放療禁忌證,預(yù)計生存期≥3個月,且患者CT、MRI圖像采集體位一致,并排除精神異常無法配合圖像采集者、掃描體位及參數(shù)設(shè)定不符合圖像融合要求者?;颊吲c家屬對研究知情并簽署了同意書。研究已上報醫(yī)院倫理委員會并獲得其批準。
1.2 方法
1.2.1 獲取圖像 CT掃描:采用64排128層螺旋CT機對患者需放療部位進行常規(guī)及增強掃描。參數(shù)設(shè)置:額定輸出電壓120 kV、額定輸出電流400 mA、層厚5 mm。掃描步驟:掃描前患者先在CT模擬定位機下進行定位,患者需排空尿液及糞便,必要時可給予清潔灌腸。之后取仰臥位平躺于真空負壓墊內(nèi),設(shè)定定位標志點并使其與CT掃描定位保持一致。掃描開始前酌情給予患者阿托品類藥物減少胃腸蠕動,等待20 min后開始平掃及增強掃描。掃描范圍:上至第5腰椎椎體下緣,下至閉孔下緣。
MRI掃描:采用1.5T磁共振成像掃描儀進行掃描?;颊邷蕚洌撼科鹂崭?,掃描前1 h排便排尿,采取仰臥位,雙手掌交叉置于頭頂,雙腿自然伸直,平躺于外照射時使用的真空負壓墊內(nèi),并復(fù)原外照射體位。接入尿管,確認膀胱已排空,掃描前用50 mL注射器通過尿管往膀胱內(nèi)注入50 mL生理鹽水。參數(shù)設(shè)置:重復(fù)時間=4 750 ms,回波時間=130 ms,回波鏈長度=19,層厚 3 mm。掃描范圍:同CT掃描范圍。
1.2.2 圖像融合 將CT及MRI獲取的圖像傳入到專用電腦中做圖像預(yù)處理,然后將預(yù)處理后的圖像導(dǎo)入MIM圖像融合勾畫軟件中進行圖像融合。先采用剛性配準方式使CT及MRI圖像的骨性部位得到良好配準,再采用局部基于邊框的形變配準方法配準,自動融合后手動微調(diào)以保證兩者宮頸部位吻合達到最好效果。最后保存好融合圖像。
1.2.3 靶區(qū)勾畫 由同一名醫(yī)師對3組圖像進行勾畫,逐一確定腫瘤靶體積、腫瘤擴展區(qū)域、臨近器官等。其中融合圖像勾畫完畢后應(yīng)給予棋盤式檢查來判斷最終結(jié)果是否準確。
1.3 觀察指標記錄患者在CT、MRI及兩者融合圖像下放療靶區(qū)勾畫的腫瘤靶體積;記錄CT組、MRI組的靶區(qū)丟失情況,以融合圖片上能看到的而CT或MRI圖片上看不到的靶區(qū)腫瘤靶體積除以CT或MRI圖片上勾畫的靶區(qū)腫瘤靶體積計算靶區(qū)丟失情況。
2.1 CT、MRI及融合圖像腫瘤靶體積比較CT組平均腫瘤靶體積為(116.22±5.35)cm3,MRI組為(102.69±4.97)cm3,融合組為(82.06±3.64)cm3,融合組均顯著小于CT組、MRI組,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(t=50.909,P<0.001;t=32.295,P<0.001)。
2.2 CT、MRI掃描靶區(qū)丟失情況與融合組比較,CT組靶區(qū)丟失25.78%,MRI組靶區(qū)丟失14.69%。
宮頸癌是臨床常見的婦科惡性腫瘤,其發(fā)病率及致死率位居女性生殖系統(tǒng)惡性腫瘤首位,嚴重威脅患者的生命安全及身體健康。雖然隨著醫(yī)療技術(shù)的不斷進步,宮頸癌的早期診斷及治療得到了明顯提升,但其發(fā)病率仍呈逐年上升趨勢,發(fā)病年齡也愈加年輕化。據(jù)WHO報道,在全世界每年新增的49.30萬例宮頸癌患者中,我國患者占13.23萬例,與發(fā)達國家發(fā)病率呈下降趨勢相反,我國宮頸癌發(fā)病率大幅上升。如何有效清楚宮頸癌患者體內(nèi)腫瘤組織,控制其疾病進程,同時避免治療傷及其正常器官組織,提高患者的生活質(zhì)量,是全世界關(guān)注的重點、難點。
放療是利用放射線殺死腫瘤細胞的局部治療方式,其可以有效破壞并改變腫瘤細胞的DNA,使其失活、凋亡。放療不僅是治療宮頸癌的有效手段之一,同時也是晚期宮頸癌根治性治療的標準方案[3-4]。但是臨床中對宮頸癌的放療范圍一直沒有精確標準,若放療范圍過大常易波及宮頸周圍組織。尤其是卵巢組織,其對放射線具有高敏感性,收到微弱射線刺激即可出現(xiàn)不可逆的損傷,影響患者的生活質(zhì)量。特別是對于宮頸癌發(fā)病愈加年輕化的今天,在對患者進行放療時多以保留其卵巢功能為基本訴求。CT掃描是臨床中常用的惡性腫瘤位置及放療計劃靶區(qū)定位方式,其能夠?qū)墙Y(jié)構(gòu)改變及骨組織破壞情況進行準確反映,同時其定位一般不受其他因素的影響,不會發(fā)生畸變[5]。但是CT掃描對軟組織的顯像及辨別具有一定的局限性,尤其是在宮頸癌患者的掃描成像中,會提高臨床醫(yī)師對卵巢等組織的勾畫難度,而錯誤或過度的勾畫范圍會增加患者卵巢、小腸、膀胱等組織的放射受量,影響其正常生理功能,使患者出現(xiàn)各種化療后并發(fā)癥[6]。MRI對軟組織的分辨率顯著優(yōu)于CT掃描,能夠清晰顯示掃描部位的肌肉及血管情況,也可以有效分辨腫瘤與其侵犯組織的交界面,從而提高靶區(qū)勾畫的準確性[7]。但是MRI容易受到磁場等因素的干擾,出現(xiàn)圖像畸變及移位現(xiàn)象,造成最終圖像失真,破壞其準確性。單純的CT或MRI圖像掃描會遺漏部分淋巴結(jié)或骨轉(zhuǎn)移病灶,導(dǎo)致最終放療不徹底、患者出現(xiàn)腫瘤復(fù)發(fā)等癥狀。因此,如何更精準勾畫放療靶區(qū),得到更好照射劑量分布一直以來都是研究熱點。
不同影像設(shè)備成像原理及成像模式存在明顯差異,導(dǎo)致其最終成像的優(yōu)勢及劣勢之間存在互補性,可以提供各種不同的信息。基于以上原理,醫(yī)學(xué)圖像融合的理念逐漸出現(xiàn)并得到了醫(yī)療工作者的認可及應(yīng)用[8]。圖像融合就是把多方面的醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)協(xié)同應(yīng)用,將多原信息進行有機組合,其最終目的是結(jié)合多種圖像采集的優(yōu)點來提高醫(yī)學(xué)圖像的可靠性、穩(wěn)定性和容錯能力[9]。將MRI與CT融合方法就可以更精確確定腫瘤靶區(qū)和關(guān)鍵器官,一方面利用MRI影像信息來定位腫瘤、區(qū)分靶區(qū)及正常軟組織,另一方面利用相應(yīng)的CT值來計算劑量,在將兩者優(yōu)點結(jié)合的同時有規(guī)避了其可能導(dǎo)致取像誤差的缺點。在實施時,先采用自動融合方法可以避免主觀因素造成的操作者間的誤差,使得影像融合更加準確,之后采用手動融合方式進行微觀調(diào)整,并結(jié)合治療醫(yī)師的臨床經(jīng)驗來間接提高融合的準確性。雖然在融合過程中,還存在各種精度誤差,但是隨著圖像融合技術(shù)的不斷發(fā)展,人機交互自動搜尋融合法、自動形變配準等方式的出現(xiàn),使圖像融合的精度得到了明顯的提高[10-11]。
在本次研究中,融合組腫瘤靶體積小于CT組、MRI組,同時CT組、MRI組與融合組相比均具有靶區(qū)丟失現(xiàn)象,提示使用融合圖像對宮頸癌放療靶區(qū)進行勾畫更具有準確性。楊海明[12]研究認為CT與MRI融合圖像上勾畫的宮頸癌靶區(qū)體積比CT圖像上勾畫的小,可明顯減少放療時患者正常器官的受量,與本次研究結(jié)果相似,進一步證明了研究的準確性、實用性。
綜上所述,CT與MRI融合圖像能夠顯著提高宮頸癌放療靶區(qū)勾畫的準確性,有效減少靶區(qū)丟失情況,達到精準放療的目的,有利于降低患者臨近器官受量,值得在臨床中進行借鑒、推廣。