利用脂肪抑制 3D T2 加权磁共振成像助力放疗计划中前列腺尿道精准识别

《Radiological Physics and Technology》：Enhanced urethral identification for radiotherapy planning using fat-suppressed 3D T2-weighted magnetic resonance imaging

为解决放疗中前列腺尿道识别难题，降低尿道毒性风险，名古屋大学医院等机构研究人员开展脂肪抑制三维 T2 加权（3D-T2W）序列在放疗计划中增强前列腺尿道识别的研究。结果显示该序列优势显著，有望成为无创精准识别尿道的有效方法。

　　在现代医学中，放疗是治疗前列腺癌的重要手段之一，但精准放疗的实现面临诸多挑战。其中，准确识别前列腺尿道至关重要，它直接关系到能否有效降低放疗过程中出现的尿道毒性风险，进而影响患者的治疗效果与生活质量。目前，临床上常用插入 Foley 导管的方法来识别尿道，可这一方式不仅具有侵入性，会给患者带来痛苦，还容易引发感染，甚至可能导致尿道位置发生改变，影响放疗计划的准确性 。同时，部分研究尝试利用磁共振成像（MRI）来解决问题，但现有二维（2D）T2 加权（T2W）序列和三维（3D）序列在尿道识别方面都存在一定的局限性，因此，探寻一种更有效的非侵入性方法迫在眉睫。

在这样的背景下，名古屋大学医院和名古屋大学医学院的研究人员开展了一项旨在提高前列腺尿道识别准确性的研究 。他们提出了一种全新的脂肪抑制 3D-T2W 序列，并将其应用于放疗计划中前列腺尿道的识别。研究成果发表在《Radiological Physics and Technology》杂志上。

为开展此项研究，研究人员主要运用了以下关键技术方法：首先，选取了 13 例前列腺癌男性患者，收集其临床 MRI 数据（回顾性收集，经伦理委员会批准且豁免知情同意）。然后，使用 3T 扫描仪及特定线圈，对每位患者进行两种序列的扫描，即常规的 3D-T2W 图像（采用 SPACE 序列，是常规放疗计划协议）和新提出的稍长回波时间（TE）且带有脂肪抑制的 3D-T2W SPACE 序列。最后，通过计算 Dice 相似系数（DSC，用于评估尿道轮廓绘制的一致性）、进行视觉评估（以四点量表评分衡量尿道可见度）以及计算对比噪声比（CNR，定量评估图像质量）等方式对扫描图像进行分析 。

研究结果如下：

1. 定量分析：新序列的 DSC 值显著高于常规序列（0.81±0.06 vs 0.75±0.07，p=0.001），表明新序列在尿道轮廓绘制的一致性上表现更优；在视觉评估中，新序列的可见度评分也明显更高（3.8±0.6 vs 2.6±0.5，p=0.001）；新序列的 CNR 同样显著高于常规序列（如在前列腺尿道上、中、下部分，CNR 分别为 5.8±1.6 vs 3.9±1.6、6.0±2.1 vs 4.1±1.8、5.4±1.4 vs 2.5±1.2 ，p 均小于 0.05），这意味着新序列能提供更高质量的图像。
2. 定性分析：从代表性图像来看，在常规序列中前列腺尿道虽能被识别，但新序列使其显示得更加清晰。例如，在 Case 1 中，新序列下前列腺尿道的辨识度明显更高；在 Case 7 中，常规序列的 DSC 值为 0.70，可见度评分为 2，尿道难以识别，而新序列的 DSC 值为 0.79，可见度评分为 4 。不过，Case 10 中患者存在良性前列腺增生，这可能导致新序列下前列腺尿道识别困难，DSC 值仅为 0.64，可见度评分仍为 2 。

研究结论和讨论部分表明，新提出的脂肪抑制 3D-T2W 序列在前列腺尿道识别方面展现出了明显优势，能够提供更高的 DSC 值、可见度评分以及高 CNR 图像，这对于在放疗计划中准确绘制尿道轮廓具有重要意义 。尽管该技术目前还存在样本量较小、成像参数有待优化等局限性，但它仍然为解决放疗中前列腺尿道识别问题提供了一种新的、有价值的非侵入性方法，有望在未来的临床实践中得到更广泛的应用，进一步推动前列腺癌放疗技术的发展，提高患者的治疗效果和生活质量。