过去的研究主要集中在利用二维数字X线模拟机定位肿瘤放疗临床靶区，然而X线模拟机无法直接或完整地显示肿瘤侵犯范围，影像前后重叠，更无法进行三维治疗计划设计。CT能够快速地获得高质量薄层图像，减少了患者在定位过程中的移动，确保了定位片的准确性与可靠性。CT在放疗计划中的普及，使得肿瘤与正常组织的密度分辨率大幅提高，图像更清晰，并能三维立体显示肿瘤与周围正常组织或重要器官的解剖关系，因而，在目前的前列腺癌IMRT中主要采用CT进行临床几何靶区的确定。

CT模拟是指患者在完成所需照射区域的影像采集后，离开影像采集装置，医师应用所获得的CT影像进行三维重建，在此重建影像的基础上进行放疗计划设计的过程。CT模拟是实现IMRT的关键步骤。CT模拟所需的基本设施包括CT机、激光定位系统（等中心标记系统）、图像处理工作站及虚拟模拟软件包。GTV是指通过临床检查或影像学检查发现的大体肿瘤的体积。前列腺癌为多灶性，靶区需要包括整个前列腺及其包膜。因此常直接勾画临床靶区（clinical target volume，CTV），无需勾画GTV。CTV的定义为GTV加上可能受侵的亚临床病灶。前列腺癌常为多灶性，且多侵犯两叶，15%~66%的临床T1~T2期病变，在根治性切除术后病理证实有包膜受侵，或合并前列腺周围组织侵犯。因此，CTV应包括整个前列腺及其包膜。对于局限在前列腺内部的T1~T2期肿瘤，前列腺包膜外浸润的平均距离为2 mm，范围为0.5~1.2 mm。预后中等或预后不良的局限期前列腺癌，精囊受侵的几率明显增高，勾画CTV需要包括精囊。计划靶区包括在CTV的基础上加上摆位误差及器官移动度。直肠和膀胱是限制前列腺癌放疗剂量的主要危险器官。

CT模拟具有传统X线模拟无法比拟的优势。CT模拟可以显示横断面、冠状面、矢状面等任意切面的图像，CT模拟可以应用多种方法确定中心，例如：凭借传统经验、利用图像处理功能显示靶区轮廓、勾画靶区后系统自动确定靶体积中心为等中心。整个CT模拟过程中患者只需保持治疗体位5~10 min，在CT扫描及体表标记完成后即可离场。在射束方向视图窗口中可以多种形式显示CT图像上定义的靶体积和危险器官体积。使用CT模拟可以设计出多种复杂的照射计划，提高了放疗的效果。随着CT模拟和IMRT逐步应用于临床，其结果显示出了比X线模拟定位更好的靶区覆盖和剂量分布以及对正常组织的保护^[9]。

由于受到呼吸的影响，前列腺的移动在临床靶区的勾画中也成为了一个急需解决的问题^[10]。不适当的靶区会导致肿瘤受照剂量不足或直肠、膀胱等器官受到过量照射。运用四维CT能够准确地检测出胸腹部器官的运动。四维CT扫描可获取患者在同一体位下的多时相图像，保证了图像配准精度。对呼吸规律、无明显吞咽动作的患者，10个四维CT的呼吸时相融合即可获得生理状态下的靶区运动及形变信息。四维CT能够在平静呼吸状态下准确地提供前列腺的位移信息^[11]。虽然采用CT图像勾画临床靶区较传统的X线模拟有很大的优势，但是由于CT图像本身分辨率不高，尤其是对软组织结构的区分存在不足，造成使用CT勾画的临床靶区存在误差。前列腺周围被膀胱、精囊、静脉丛、神经纤维束、肌肉、直肠等多个软组织结构包绕，这些结构的密度差异较小，前列腺与这些结构的边界不易区分，特别是由纤维肌肉组织和少量腺体成分组成的前列腺尖部，CT上前列腺尖部与邻近肛提肌和尿道括约肌分辨不清，更难以与其下方的尿生殖膈相鉴别。而Byar和Mostofi^[12]对根治性前列腺切除术后标本的病理研究发现，约75%的前列腺癌侵犯尖部。此外，由于部分容积效应的存在，也增加了图像的不准确性。因此，单凭CT图像很难勾画出精准的临床靶区，也很难满足日益增高的对IMRT在前列腺癌疗效提高及并发症控制方面的要求。

放射治疗计划系统依赖CT扫描得到的CT值建立CT-密度转换曲线，并根据转换所得的电子密度进行组织不均匀性剂量校正计算，从而得出放射治疗计划的剂量分布并且生成数字重建图像^[13]。而MRI图像的获取方式与CT完全不同，不能显示电子密度，因此常规放射治疗剂量的计算不能单独在MRI扫描上完成。Dowling等^[14]的报道尝试了一种新的方法，通过给MRI图像自动分配电子密度值，将MRI图像转换成电子密度图像以得到一种伪CT图像，并利用伪CT图像进行剂量的设计和数字重建图像的生成，得出伪CT图像与CT图像在前列腺、骨骼、膀胱、直肠的HU值测量上及放疗剂量的制定上差异均无统计学意义的结论。然而需指出，Dowling等^[14]报道的病例数较少（39例），临床还需要大量研究证明此方法的可行性，同时，完成MRI图像到伪CT图像转换的软硬件要求也较高。

单独使用MRI制定放疗计划，在减少患者的费用和消除图像融合所致误差方面有较大优势。然而MRI图像的影响因素很多，受磁场非均匀性的制约，周边图像可能存在畸变，因此单独应用MRI对前列腺癌进行放疗中的靶区定位有一定难度。近年来，随着MRI模拟机和MRI加速器研究的不断深入，也为以MRI为基础制定放疗计划提供了广阔前景。

作为两大主要影像学检查手段，MRI相比于CT能显著提高软组织分辨力，因而能更好地显示组织解剖细节，更好地显示前列腺、前列腺包膜与精囊受侵及周围正常组织^[15]。近年来，研究者尝试用CT与MRI图像相融合的方法，由MRI图像提供软组织数据来勾画靶区的轮廓，由CT图像提供固定的几何学图形和电子密度图像来进行剂量的计算，二者结合以提高勾画CTV的精准度，并取得了较高的应用价值。

图像融合的目的是将CT显示不清楚的肿瘤边界或正常结构在其他优势图像上进行勾画，同时在CT图像上相应部位显示所勾画的轮廓，从而使靶区和危险结构的确定更加准确。具体操作方法为用热塑体模将患者固定于检查床上，在相同的膀胱及直肠条件下分别行CT和MRI扫描，扫描层厚、范围相同。将得到的CT和MRl图像传输到工作站中的计划系统。以CT图像为基准图像，MRI为待融合图像。在CT、MRl图像中各选择5个不同层面的骨性特征点作为基准点进行图像配准融合，且至少两个基准点放置在前列腺层面。配准后评估配准精度，根据配准精度的需要对基准点进行微调，直到融合精度满意为止。

许多学者通过比较CT和CT/MRI描绘的前列腺体积，证明了二者之间的差异有统计学意义。Tanaka等^[16]的研究指出，CT描绘的前列腺体积比MRI大31%。Tzikas等^[17]和Kagawa等^[18]也都通过实验得出了相似的结论。Hentschel等^[19]研究发现，CT与MRI显示差距最大的层面是前列腺最上层和最下层区域，分析原因可能是MRI对前列腺尖部显示更加清晰，对前列腺基底部与精囊的区分和对前列腺-直肠间距的测量更加精确。前列腺尖部的边界在CT上很难与周边的结构区分，这些结构包括外侧的肌肉、腹侧面的静脉丛和背侧面的直肠。造成前列腺基底部差距的原因是前列腺-直肠间距在CT上被低估。由于直肠在前列腺的背侧面，前列腺和直肠的边界在CT上显示不清楚。在前列腺的基底部，另一个不确定因素是前列腺背侧精囊的存在。因此，确定背侧边界更加困难。Jeong等^[20]的一项研究结果表明：MRI测量的前列腺体积与根治性前列腺切除术后测量的前列腺的实际体积大小基本相同，该报道更有力地印证了MRI在前列腺外形描绘中的准确性。

直肠和膀胱是限制前列腺癌放疗剂量的主要危险器官。Zapatero等^[21]报道直肠接受高剂量照射的体积与直肠出血等不良反应密切相关。王朝阳等^[22]研究发现，CT/MRI融合图像勾画靶区较CT图像勾画靶区可减少直肠受较高剂量照射的体积及降低膀胱受到照射的高剂量点。基于该原因，胡玉兰等^[23]报道CT/MRI融合图像上勾画的前列腺癌靶区体积比CT图像上偏小。Sannazzari等^[24]报道，CT/MRI融合图像可减少约10%的直肠受较高剂量照射的体积及约5%的膀胱和股骨头体积。

而Tanaka等^[25]报道，CT和融合图像描绘的直肠体积平均值之间差异无统计学意义，但并不能说明二者之间不存在差异。因为直肠在不断地蠕动，通常没有固定的形状，通过分辨率较低的CT重建出直肠是很困难的。脂肪组织是前列腺和直肠之间在CT和MRI图像上唯一能分辨的结构。当前列腺和直肠之间存在较多脂肪组织时，由于脂肪与直肠之间的CT值差距较大，直肠的腹侧面能够清晰显示；当前列腺和直肠之间无脂肪组织存在或脂肪组织较少时，二者之间的边界显示不清。

因此，运用CT/MRI融合图像勾画靶区可以降低直肠、膀胱等危险器官的照射剂量，在实现提高前列腺照射剂量的同时，降低放疗引起的不良反应，为提高前列腺癌患者的总生存率提供了可能。

前列腺癌分期对于治疗措施的选择至关重要。判断肿瘤有无突破包膜、是否侵犯精囊腺是区别T2期与T3期的关键。SVI被广泛认为是根治性前列腺切除术后预后不良的标志。因此，治疗前准确预测临床分期，明确判断前列腺癌是否侵犯精囊对治疗方案的选择和预后至关重要。在MRI应用于IMRT的治疗计划之前，预测前列腺癌SVI风险的手段主要是依靠临床和生物学特征，此外还可依据Diaz等^[26]通过经验得出的一个公式：SVI=PSA值+（Gleason评分－6）×10，并以13%作为界值划分低风险和高风险。MRI图像上前列腺SVI的表现为：精囊腺T2加权像呈低信号，腺泡状结构破坏，且正常的腺管结构和前列腺精囊角消失。

MRI可以评价前列腺癌对精囊的侵犯，据文献报道，1.5T的MRI就能对SVI有很好的灵敏度和特异度^[27]。Ren等^[28]报道，通过3.0T MRI T2加权成像联合磁共振弥散加权成像可以使SVI的分期准确率达到94%。Hentschel等^[19]报道，通过MRI图像表现并结合PSA水平和Gleason评分，可以更好地对SVI进行预测。放疗医师可以在勾画靶区之前通过MRI图像对精囊有无侵犯作出定性诊断，以便考虑是否需要把精囊划入靶区。

CT成像技术具有较高的密度分辨力，已成为前列腺癌IMRT中勾画临床靶区的常规指导方法。CT/MRI图像融合技术具有软组织分辨力高、显示解剖结构更精细的优点，在精确定位前列腺体积、保护临近正常组织器官以及判断是否侵犯精囊等方面较单独应用CT定位有明显优势。此外，CT/MRI图像融合并不是像PET/CT那样达到同机融合，患者在CT、MRI扫描时会存在时间差异、体位差异并导致前列腺及周围结构的位置差异。因此，实际应用中应尽量缩短扫描间隔时间，叮嘱患者不要有过大的体位变化，从而提高图像的均一性。

不同来源的医学影像为肿瘤放疗靶区的确定提供了不同的信息，多种影像共同参与将有助于提高靶区设计的精确性。随着功能MRI^[29]、PET/CT在放疗计划中的应用不断深入以及图像融合技术的不断完善，多种图像融合技术联合使用将越来越多地应用于放疗，形成以CT模拟为基础，多种影像学手段为辅助的技术。这将进一步提高前列腺体积勾画的精准性，减少对周围正常组织的损伤，以达到提高前列腺癌放射治疗疗效的最终目的。