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精准定位肿瘤减少放疗后遗症这台“放疗神器”如何可以“瞄”的更

发布时间:2019-06-13 17:02 来源:未知 编辑:admin

  人民网哈尔滨8月17日电 近日从哈医大肿瘤医院了解到,该院放疗科投入使用了国内第四台、东北地区首台大孔径高场强(3.0T)磁共振放射治疗模拟定位系统(简称MR-Sim)-飞利浦磁共振放疗模拟定位机,高场强磁共振模拟定位机的高分辨率影像、特别是对神经系统肿瘤、腹部盆腔等软组织部位的肿瘤,可以更加准确看清和区分肿瘤靶区及其与周边重要脏器组织间的解剖结构,成为现代精准放疗中靶区勾画的利器,也是现代精准放疗时代的重要标志之一。

  首先,由于成像原理的不同,MRI放疗模拟定位没有任何辐射,患者可以不受限制的多次扫描,其次,通过MRI放疗模拟定位获得的图像比CT模拟扫描定位获得的图像在软组织的分辨上更加清晰,如果说CT模拟定位技术是用分辨率不高的手机对肿瘤进行拍照的话,磁共振放疗模拟定位技术就是用高分辨的单反相机来拍摄肿瘤的影像,而且人体70%的肿瘤发生的部位都来自于软组织。同时,该磁共振放疗模拟定位系统(MR-Sim)不同于影像诊断的磁共振(MRI)系统,不仅要有诊断磁共振所要求的清晰影像,还必须要满足放疗定位所需要的磁共振图像几何失真校准功能,保证扫描图像中人体解剖结构的几何空间位置的准确度,保证放疗定位的空间位置准确度。

  利用磁共振模拟定位系统采集的图像,临床放疗医生能够更加准确地区分肿瘤靶区和周围正常组织器官的边界,尤其对腹部肿瘤、盆腔及妇科肿瘤、头颈部肿瘤的靶区及淋巴结勾画,肿瘤靶区边界识别更加精准,有效地减小了靶区勾画过程中靶区范围过大或过小的失误,保证治疗的可靠性并且降低了放射治疗对患者正常组织器官带来的副损伤程度。

  迄今为止,放射治疗仍然是肿瘤治疗中的外科、放射治疗、内科三大主流手段之一,它与手术外科治疗一样,是解决局部肿瘤灶和寡转移灶的主要手段。包括根治性放疗和缓解性姑息治疗,70%的肿瘤患者都需要放射治疗。在放疗过程中,需要利用CT图像获得人体内部解剖结构以及不同组织的密度信息进行剂量计算,但是对于软组织及神经系统肿瘤影像显现效果差是CT固有缺陷,这种缺陷使得对肿瘤的浸润范围鉴别以及受累淋巴结鉴别能力非常有限,技术上制约了放疗靶区的精确程度,而MRI图像由于对人体的软组织优越的分辨能力以及对组织器官的功能成像能力,正好可以弥补CT图像的短板。通过MRI-Sim的病人图像与CT图像的变形融合配准技术,将在磁共振图像上勾画的肿瘤靶区和危及器官、组织结构轮廓自动映射复制到CT图像上,这样,既利用了MRI的解剖影像显像优势,又保持了放疗计划设计所必需的CT图像上的组织密度信息,从而保证了放射治疗的精准基础。

  实现精准放疗体现在两个方面,一是确认的治疗靶区范围不能随意缩小而遗漏部分靶区;二是精确区分靶区与周围的正常组织器官的界线,避免正常组织体积过大卷入高剂量域内,减少正常组织受照射体积,降低病人治疗的毒副作用,提高患者生存质量。临床医生要做到这两点,影像采集工具就显得特别重要,MRI磁共振放疗模拟定位机正是有力武器。

  以头颈部常见肿瘤鼻咽癌为例,放疗是鼻咽癌的常规治疗手段,目前鼻咽癌精准放疗达到根治效果比例非常高,但是,如果正常组织保护不好,治疗后长期生存的患者(大于15年)后遗症多并且很严重,如患者颈部会肌肉萎缩、人显得苍老、口干、张口受阻等,极大地影响患者的生活质量。因此靶区侵及范围及正常组织结构精准勾画是开展鼻咽癌精准放射治疗的基本前提。下面图一分别显示出医生在CT图像和MRI图像上勾画出的靶区图像,明显的可以看到,利用CT图像医生很难确认肿瘤的浸润范围,因此单纯利用CT图像来勾画肿瘤靶区,会造成靶区遗漏的情况或者范围过大的情况,治疗的效果会大打折扣。

  同样,在下面的图二中大家可以看到,由于牙齿造成的CT伪影的出现,在CT图像上根本看不到腮腺的解剖轮廓,而在MR图像上可以清晰的显示出腮腺的解剖轮廓,可以很轻松准确的对其进行勾画。

  由于人体腹部器官间的密度很接近,仅仅依靠CT模拟定位图像很难去分辨,肿瘤的边界很难确定,例如前列腺和膀胱的密度相近,不做膀胱造影,很难对前列腺的边界进行,通过下面给出的前列腺肿瘤的CT图像和MRI图像对比,可以明显看到,用MRI图像来勾画肿瘤靶区,可以很容易看清前列腺、膀胱以及直肠的边界情况。

  下面的病例来自于哈医大肿瘤医院腹部放疗病房一名肝癌的患者CT模拟定位图像和MR模拟定位图像,通过两幅图像的对比,如果不依靠MRI模拟定位图像,用肉眼很难在CT图像上对肿瘤靶区进行勾画,肿瘤靶区和正常的肝组织边界非常模糊,而在MRI模拟定位图像上,肿瘤靶区非常明显的显现出来。

  相对于传统的CT图像,磁共振图像不仅对软组织分辨率很高,而且它还具有建立组织功能成像的特性。在图五中,显示的是一个肉瘤患者的CT和MRI图像,可以看到CT扫描的图像清楚地显示出骨骼结构,但无法容易区分肿瘤和周围正常组织的边界,而采用MRI扫描图像和弥散加权图像(DWI)可以清晰的显示出肿瘤的边界情况,同时可以看出肿瘤内部组织成分的异质性。

  因此,要想达到肿瘤组织的不遗漏和对危及器官的有效保护,在放射治疗中,磁共振模拟定位系统(MRI-Sim)已经成为放射治疗过程中必不可少的工具。

  磁共振(MRI)放疗模拟定位系统不仅可以提高肿瘤定位精确性,还可以利用放疗过程不同阶段的MRI影像,清晰观察和评估肿瘤的消退情况,预估疗效和放疗计划修正,获得最好的放疗效果。在图六中,显示的是一位胃和食管结合部位肿瘤患者在治疗前和治疗三周后肿瘤的消退情况,明显的可以看到在放疗三周后肿瘤明显的缩小,在这种情况,医生可以及时的调整照射的靶区,减小正常组织的损伤程度。

  自2017年7月,磁共振放疗模拟定位机(MR-Sim)在哈医大肿瘤医院正式投入使用后,逐渐被广大患者和临床医生所接受和肯定,采用该技术进行放疗模拟定位的患者越来越多,这些患者中包含了中枢神经系统肿瘤、软组织肉瘤、盆腔肿瘤、肝脏肿瘤、头颈部肿瘤以及肺癌脑转移等各个病种。(韩婷澎、白雪佼、崔振国)

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