戴文祥,曹雅
(1.九江市第一人民醫(yī)院放療室,江西 九江 332000;2.九江市婦幼保健院手術(shù)室,江西 九江 332000)
放射是治療惡性腫瘤的重要手段之一,但腫瘤細胞分布不均,血運不同及細胞的異質(zhì)性,不同腫瘤細胞核團的輻射敏感性差異較大[1]。有研究[2]報道,惡性腫瘤局部控制不佳或復(fù)發(fā)的主要原因是由于乏氧細胞對放射的抗拒性。因此,惡性腫瘤患者放射治療時,制定精確的放射治療方案,提高放射治療的安全性及有效性,是臨床研究的熱點。隨著醫(yī)學(xué)影像技術(shù)、計算機技術(shù)快速發(fā)展,腫瘤放射治療逐漸進入精確放射治療的時代,而為達到精確放射治療的目的,醫(yī)學(xué)融合技術(shù)應(yīng)運而生[3-4]。醫(yī)學(xué)融合技術(shù)是利用不同波長和成像原理的傳感器,對同一物體行不同類型及時間段的拍攝,并將其融合為新的圖像[5]。本研究對放射治療患者采用醫(yī)學(xué)圖像融合技術(shù),旨在為臨床放射治療提供參考依據(jù),現(xiàn)報道如下。
1.1 臨床資料 選取2018年1月至2019年12月于本院接受放射治療的腫瘤患者70例,其中男37例,女33例;年齡35~72歲,平均(48.90±9.49)歲;腦轉(zhuǎn)移瘤28例,鼻咽癌8例,肺癌11例,食道癌8例,盆腔腫瘤15例。所有患者對本研究知情并自愿簽署知情同意書,本研究經(jīng)醫(yī)學(xué)倫理委員會審核批準。納入標準:所有患者均經(jīng)體格檢查、影像學(xué)技術(shù)、病理等綜合確診為惡性腫瘤;具有放射治療指征;臨床資料完整。排除標準:具有CT、MRI掃描禁忌證者;合并認知障礙、精神疾病者;拒絕參與本研究者。
1.2 方法 患者先行CT掃描定位,隨后在3 d內(nèi)進行MRI掃描,選用美國GE 64排螺旋CT機,Philip1.5T超導(dǎo)型磁共振掃描儀器。按照放射治療要求取合適體位,調(diào)節(jié)激光燈合適體位,激光定位,標記體位標志線及放射范圍。CT掃描:掃描參數(shù):電壓為120 kV,電流為400 mA,層厚為5 mm,螺距為1.375∶1,窗位W300、L40。先進行平掃,再增強掃描,獲取CT掃描圖像。MRI掃描:真空袋固定,有效定位,行MRI序列掃描,獲取MRI掃描圖像。將獲得的圖像取出后,對掃描圖像采用相似性圖像重建預(yù)處理。處理完成后采用圖像融合,使用剛性變換及放射性變換作為全局配準,相似性圖像非線性變換作為局部配準。融合配準后,于放射治療計劃系統(tǒng)內(nèi)輸入圖像數(shù)據(jù),實現(xiàn)圖像融合,勾畫腫瘤靶區(qū)。測量體模影像,若誤差<1 mm,無需糾正融合圖像,若誤差≥1 mm,需糾正融合圖像。靶區(qū)勾畫時,需基準定位腫瘤邊緣。腫瘤勾畫時,觀察病灶內(nèi)部結(jié)構(gòu)、周圍組織關(guān)系及與鄰近血管的關(guān)系。準確勾畫腫瘤形態(tài)、鄰近骨質(zhì)的破壞及硬化情況。
1.3 觀察指標 ①比較CT、MRI及CT聯(lián)合MRI勾畫的腫瘤體積;②比較CT、MRI及CT聯(lián)合MRI融合勾畫的腫瘤靶區(qū)所占比重,CT腫瘤靶區(qū)比重:排除CT與MRI重合的腫瘤靶區(qū)體積;MRI腫瘤靶區(qū)所占比重:MRI腫瘤靶區(qū)內(nèi)去掉CT與MRI重合的腫瘤靶區(qū)體積,理想狀態(tài)下,三者之間的比值為1;③比較CT、MRI圖像勾畫的腫瘤靶區(qū)差異性。
1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 23.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析,計量資料以“±s”表示,比較采用t檢驗,計數(shù)資料組間率(%)的比較采用χ2檢驗,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 CT、MRI及CT聯(lián)合MRI勾畫的腫瘤體積比較 CT聯(lián)合MRI融合勾畫的腫瘤體積高于CT、MRI勾畫的腫瘤體積,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),見表1。
表1 CT、MRI及CT聯(lián)合MRI勾畫的腫瘤體積比較(cm3)Table 1 Comparison of tumor volume delineated by CT,MRI and CT combined with MRI(cm3)
2.2 CT聯(lián)合MRI融合勾畫的腫瘤靶區(qū)占MRI勾畫的腫瘤靶區(qū)比重與占CT勾畫的腫瘤靶區(qū)比重比較 CT聯(lián)合MRI融合勾畫的腫瘤靶區(qū)占MRI勾畫的腫瘤靶區(qū)比重為(12.76±0.78)%,低于占CT勾畫的腫瘤靶區(qū)比重(22.79±1.40)%,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=52.362,P=0.002),見表2。
2.3 CT、MRI圖像勾畫的腫瘤靶區(qū)差異性比較 與CT聯(lián)合MRI融合勾畫的腫瘤靶區(qū)比較,CT顯示的勾畫靶區(qū)差異21例,占30.0%;MRI顯示的勾畫靶區(qū)差異17例,占24.29%;兩者比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=0.325,P=0.569)。
腫瘤放射治療時,腫瘤靶區(qū)勾畫的準確性是影響放射治療效果的重要原因。此外放射治療過程復(fù)雜,涉及靶區(qū)勾畫、計劃、實驗及開展等多個步驟,其中靶區(qū)勾畫是放射治療的基礎(chǔ),因此,加強靶區(qū)勾畫,是實現(xiàn)精準放療的基本條件[6]。醫(yī)學(xué)影像技術(shù)是勾畫腫瘤靶區(qū)的主要手段,但單一的醫(yī)學(xué)影像難以獲得理想的勾畫效果及準確性,隨著醫(yī)療技術(shù)的進展及影像學(xué)的發(fā)展,使信息技術(shù)及醫(yī)學(xué)影像技術(shù)相互融合,進而形成了醫(yī)學(xué)圖像融合技術(shù),在腫瘤放射治療中應(yīng)用廣泛。
醫(yī)學(xué)圖像融合技術(shù)是利用多種融合算法,將不同模態(tài)的影像融合為新的圖像,融合后的圖像信息全面、圖像質(zhì)量高,能獲得較高的圖像配準精確度[7]。因此,在惡性腫瘤患者放射治療中采用醫(yī)學(xué)圖像融合技術(shù),可清晰顯示腫瘤病灶的形態(tài)、空間結(jié)構(gòu)及與鄰近組織、血管之間的關(guān)系,為靶區(qū)勾畫提供參考依據(jù)[8]。本研究中,CT聯(lián)合MRI融合勾畫的腫瘤體積高于CT、MRI勾畫的腫瘤體積,CT聯(lián)合MRI融合勾畫的腫瘤靶區(qū)占MRI勾畫的腫瘤靶區(qū)比重,低于占CT勾畫的腫瘤靶區(qū)比重,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。在腫瘤患者放射治療時,采用CT聯(lián)合MRI融合技術(shù)勾畫腫瘤靶區(qū)具有顯著效果,能精準勾畫腫瘤范圍、邊界,提高放射治療精準性。
腫瘤放射治療時采用醫(yī)學(xué)圖像融合技術(shù),先對患者進行CT、MRI檢查,在獲取圖像后,需對其進行預(yù)處理,根據(jù)所獲得圖像信息,去除圖像噪聲,提高圖像對比度,并準確分割感興趣的區(qū)域[9]。在圖像預(yù)處理后,應(yīng)進行醫(yī)學(xué)圖像配準,即對圖像信息進行空間變換,并與其他圖像上的對應(yīng)信息一致,以實現(xiàn)圖像融合的目的。最后進行融合圖像的創(chuàng)建,獲得融合的圖像三維數(shù)據(jù)以三維圖像信息顯示,使臨床醫(yī)師能更加直觀、準確觀察腫瘤病灶的空間位置、解剖關(guān)系,進而能提高放射治療的精準性。在醫(yī)學(xué)圖像融合技術(shù)中,CT影像具有較高的圖像分辨力,并能將CT值轉(zhuǎn)為物理密度,進而計算放射劑量。通常CT圖像是放射治療的基本圖像計劃設(shè)計信息,圖像定位不易變形,空間分辨率高,但無法清晰顯示浸潤性腫瘤邊界。因此,臨床多采用CT與MRI融合技術(shù)作為靶區(qū)勾畫的基本影像手段,MRI具有較高的空間分辨率,可準確、清晰顯示臟器的解剖結(jié)構(gòu)、氫核分布等形態(tài)信息,尤其是對軟組織具有極高的敏感性,圖像顯示清晰。另外,與MRI比較,CT對腫瘤鈣化、骨化及骨質(zhì)改變等診斷價值更高;而MRI能精準判斷腫瘤的內(nèi)部性質(zhì)及周圍結(jié)構(gòu)的關(guān)系,因此,CT及MRI勾畫的腫瘤靶區(qū)并不完全一致,通過采用兩種技術(shù)相互彌補,融合圖像可提供互補信息,有助于臨床醫(yī)師確定腫瘤邊界,勾畫準確的靶區(qū)[10]。同時,CT與MRI融合圖像,更清晰、全面顯示病變與周圍神經(jīng)、血管等組織關(guān)系,為腫瘤輪廓的放射勾畫靶區(qū)提供全面有利的信息。本研究中,與CT聯(lián)合MRI融合勾畫的腫瘤靶區(qū)比較,CT顯示的勾畫靶區(qū)差異21例,占30.0%;MRI顯示的勾畫靶區(qū)差異17例,占24.29%;兩者比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義。通過病例分析,將CT作為圖像檢查信息,結(jié)合MRI形成融合的圖像信息,可清晰顯示腫瘤邊界,減少腫瘤靶區(qū)勾畫的誤差性。
臨床醫(yī)師在對惡性腫瘤進行放射靶區(qū)勾畫時,采用醫(yī)學(xué)圖像融合技術(shù),根據(jù)CT、MRI等解剖學(xué)影響,勾畫腫瘤病灶靶區(qū),并依據(jù)腫瘤的轉(zhuǎn)移性,勾畫亞臨床靶區(qū),適當(dāng)減少擺位誤差,將靶區(qū)外擴至安全邊界,以此形成一個計劃的大致腫瘤靶區(qū)及計劃靶區(qū),進而給予相應(yīng)的放射劑量,對其計劃靶區(qū)行預(yù)防性放射治療。因此,采用CT與MRI融合影像準確定位,更精準的勾畫腫瘤靶區(qū),區(qū)分腫瘤的特異性,并依據(jù)放射治療的敏感性,形成不同亞區(qū)域,給予不同的放射劑量,對缺氧區(qū)域的腫瘤進行特異性放射劑量治療,進而能提高腫瘤放射治療的安全性及腫瘤控制率。
綜上所述,腫瘤放射治療時采用醫(yī)學(xué)圖像融合技術(shù),能提高放射靶區(qū)勾畫效果,確保放射治療的安全性及有效性,值得臨床推廣應(yīng)用。