《Radiotherapy and Oncology》2021 年7月[160:259-265.]刊载荷兰、比利时、英国、德国、意大利、瑞典、捷克、丹麦、瑞士等国的Daniëlle B P Eekers , Dario Di Perri , Erik Roelofs,等撰写的《神经肿瘤基于CT和MR勾画的EPTN图谱更新。Update of the EPTN atlas for CT- and MR-based contouring in Neuro-Oncology》（doi: 10.1016/j.radonc.2021.05.013. ）。
背景与目的:使用基于对新的OARs（危及器官）高质量的计算机断层扫描(CT)和磁共振成像(MR)，更新神经肿瘤中危及器官(OARs)勾画的数字在线图谱。材料和方法:在本次2018年发布的神经轮廓图谱更新中，经过代表30个欧洲放疗-肿瘤研究所的经验丰富的神经放射肿瘤学家(RTOs)的深入讨论，纳入了10个新的临床相关的OARs。纳入基于日常实践和研究的要求。经过严格的审查，对其划分达成共识。对1例患者(1mm薄层)，在已登记的CT上进行静脉(IV)对比(软组织和骨窗设置)和3Tesla(T) MRI (T1加钆和T2 FLAIR)图像。为说明目的，添加健康志愿者的平扫7T MRI勾画。三名经验丰富的放射肿瘤学家（RTO）和一名神经放射影像科医生根据相关文献描述OAR。结果:最新的神经轮廓图谱得到了28位专家的审查和批准。该图谱可在线获取，包括与神经肿瘤相关的共25个OARs，在CT和MRI T1和FLAIR (3T和7T )上勾画轮廓。三维(3D)渲染片也可在线获取。结论:在神经肿瘤领域，为了进一步减少观察者之间和观察者内部的OAR勾画差异性，我们建议在光子和粒子治疗、临床实践中和研究背景下使用这一轮廓图谱。更新后的图集可以在www.cancerdata.org上免费获得。2018年，欧洲粒子治疗网络(the European Particle Therapy Network ，EPTN)提出神经肿瘤基于CT和基于MR基于共识的轮廓勾画图谱。该图谱可在线获取，目前在国际上被放射肿瘤学家(RTOs)和放射治疗技术专家(RTTs)在日常实践中以及用于研究目的而得到应用。从那时起，对与毒性相关的危及器官(OARs)的研究一直在继续。此外，新的潜在毒性也得到描述，例如粒子治疗后观察到的脑室周围间隙的MR改变。因此，有必要对图谱进行更新，并添加可能与临床相关的OAR。在这一背景下，EPTN工作组成员共同努力创建了在线可获得的更新的图集。选择OARs2018年发布的图谱中展示的所有15个OAR 都在新的患者高质量成像研究集上进行了轮廓检查，现在还包括3Tesla(T) FLAIR序列和7 T MRI。以前包括的OAR 按字母顺序排列:脑、脑干(中脑、桥脑、延髓)、视交叉、小脑(前和后)、耳蜗、角膜、海马(前和后)、下丘脑、晶状体、泪腺、视神经、垂体、皮肤、前庭和半规管[brain, brainstem (mid- brain, pons, medulla oblongata), chiasm, cerebellum (anterior & posterior), cochlea, cornea, hippocampus (anterior & posterior), hypothalamus, lens, lacrimal gland, optic nerve, pituitary, skin, and vestibular and semicircular canals ]。为了进一步促进未来对脑辐射后认知功能和影像学改变的研究，进一步加入了潜在的临床相关OAR:杏仁核、尾状核、胼胝体、穹窿、视束、眶额叶皮层、脑室周间隙(PVS)、松果体和丘脑[amygdala, caudate nucleus, corpus callosum, fornix, optic tract, orbitofrontal cortex, periventricular space (PVS), pineal gland, and thalamus]。随着定位精度提高到1毫米，当在视觉系统附近照射时，需要确定黄斑的位置被认为是必要的，（ the need for identifying the location of the macula when irradiating in proximity of the optical system was deemed necessary），并添加到图谱中。Brouwer等发表的头颈图谱中描述的典型头颈OAR(如唾液腺)不在本图谱中。CT和MR采集收购细节在我们之前的出版物[2]中有描述。简单地说，我们用热塑性固定面罩对1例仰卧位有小脑转移的成年患者进行了碘造影剂CT和钆3t MRI (1mm层厚)检查。在MRI扫描方面，我们获得了钆后T1序列(T1Gd)以及T2 FLAIR序列。CT和MR扫描使用刚性配准(eclipse - se TM VII.0，软件，Varian, Palo Alto, CA和RaystationÒ， V10A, Raysearch Laboratories, Stockholm)对齐。此外，对健康的[15]志愿者进行7t MRI扫描(MP2RAGE序列，0.7 mm层厚)。CT和MR采集在我们之前的出版物中对采集细节有描述。简单地说，我们用固定热塑性面罩对1例仰卧位有小脑转移瘤的成年患者进行了碘造影剂CT和钆剂3T MRI (1mm层厚)检查。在MRI扫描方面，我们获得了钆剂后T1序列(T1Gd)以及T2 FLAIR序列。CT和MR扫描使用刚性配准(eclipse - se TM VII.0，软件，Varian, Palo Alto, CA和RaystationÒ， V10A, Raysearch Laboratories, Stockholm)对齐。此外，对健康的志愿者进行7T MRI扫描(MP2RAGE序列，0.7 mm层厚)。统一的命名法使用Santanam等引入的命名法，如thalamus: Thalamus_L, Thalamus_R, Thalami。对于成像上不可见的结构，在OAR名称上加上rc进行视觉重建(For structures not visible on imaging a reconstruction based on visual anat- omy was made adding rc to the OAR name)，例如左中央窝:Fovea_L_rc。勾画描述三个经验丰富的RTO (DE, DDP和IC)和一位神经放射影像学家(AP)描述了25个OAR:15个先前描述过，10个在本次图谱更新中增加。使用辐射治疗计划软件(Eclipse TM VII.0，软件，Varian, Palo Alto, CA和RaystationÒ， V10A, Raysearch Lab- oratories, Stockholm)的高分辨率部分进行勾画。在多次多学科会议之后达成共识，从而产生第一份图集草案。该版本由来自全欧洲30家放射治疗肿瘤研究所的28位专家仔细审阅。危及器官的三维描述。1.杏仁核(Amygdala_R和Amygdala_L)杏仁核（amygdala）是边缘系统的一部分，在情绪功能中起着关键作用。它在处理来自丘脑和感觉皮质和联合皮质的信息时尤为重要（It is notably involved in the processing of information coming from the thalamus and from the sensory and association cortices）。应分别勾画每测杏仁核轮廓。需要与T1加权MRI联合配准来勾画。杏仁核(图1)是位于颞叶前内侧的橄榄状灰质结构（olive-shaped gray matter structure located in the anteromedial part of the temporal lobe and measuri），大小为1-2cm3。它的前方和内侧以颞叶皮层为界，后方和下方以侧脑室颞角和海马为界（It is bounded anteriorly and medially by the cortex of the temporal lobe and posteriorly and inferiorly by the temporal horn of the lateral ventricle and by the hippocampus.）。杏仁核与海马之间隔着一层薄薄的白质，称为海马白质（the alveus.）。从侧面看，杏仁核与颞叶的白色纤维邻接。2. 尾状核(CaudateNucleus_R和CaudateNucleus_L)尾状核（the caudate nucleus）(图1-3)除了在运动控制方面具有经典作用外，还在认知和情绪处理中发挥作用。尾状核与壳核、苍白球同为基底神经节的一部分。尾状核和壳核形成的复合体也被称为纹状体(或新纹状体)[he caudate nucleus is part of the basal ganglia, together withthe putamen and the globus pallidus. The complex formed by thecaudate nucleus and the putamen is also referred as striatum (orneostriatum) ]。每侧尾状核应分别勾画轮廓。需要与T1加权MRI协同配准来勾画。尾状核是一个弯曲的，蝌蚪状的结构，由三个部分组成:一个巨大的前部，一个逐渐变细的身体，和一条沿着侧脑室的曲线环绕丘脑的细尾巴。在T1显像上与皮层呈等信号。尾状核头形成侧脑室前角的外侧壁，在前侧与壳核和伏隔核汇合。尾状核体位于侧脑室外侧，内囊内侧。尾部沿侧脑室颞角顶向前弯曲，止于杏仁核[the head of the caudate nucleus forms the lateral wall of the anterior horn of the lateral ventricle and meets the putamen antero-laterally, and the nucleus accumbens inferiorly. The body of the caudate nucleus lies lateral to the lateral ventricle, and medial to the internal capsule. The tail curves back anteriorly along the roof of the temporal horn of the lateral ventricle, and ends in the amygdala ]。尾部的最后一部分在通常获得的(1.5-3 T)MRI扫描中很难识别。
图4。提出了对中央凹和黄斑的勾画方法。颜色图例(按字母顺序):角膜:黄色;中央凹(重建):粉色;晶状体:蓝色;黄斑(重建):紫红色;视神经:绿色;视网膜:橙色3.丘脑(Thalamus_R和Thalamus_L)丘脑(图13)是大多数感觉信息的中继站，同时也在认知(如学习、记忆和灵活适应)中发挥作用。对每侧丘脑应分别勾画轮廓。需要与T1加权MRI联合配准来勾画。丘脑是卵形的灰质团块，约4厘米长，可以是不对称的。在中间，它们以第三脑室为界，通过第三脑室它们经常相连(丘脑间粘合interthalamic adhe- sion)。在侧面，它们被内囊的后肢所包围。丘脑前缘与室间孔水平，后缘与侧脑室心房相邻。再往上，每侧丘脑构成侧脑室底的一部分。再往下，丘脑受下丘脑前部和中脑后部的限制。[The thalami are egg-shaped grey-matter masses, about 4 cm long, which can be asymmetrical. Medially, they are bounded by the third ventricle, through which they are frequently connected (interthalamic adhesion). Laterally, they are bounded by the posterior limb of the internal capsule. The anterior border of the thalamus reaches the level of the interventricular foramen, while the posterior border abuts the atrium of the lateral ventricle. Superiorly, each thalamus forms part of the floor of the lateral ventricle. Inferiorly, the thalami are limited by the hypothalamus anteriorly and by the mid- brain posteriorly]4. 黄斑(Macula_R_rc及Macula_L_rc)应分别勾画每侧黄斑轮廓。黄斑是视网膜的中心区域。它是一个椭圆形的区域，直径5-6毫米，位于颞部约4毫米，距视神经头部中心下0.8毫米。中心凹大约位于黄斑的中心，是视网膜最敏感的部分。在CT或MR影像上，黄斑无法与视网膜的其他部分区分。为了回避黄斑，不能如下勾画描述代理区域（For the purpose of macula avoidance, a surrogate region can nevertheless be delineated as follows ）(图4):-选择穿过晶状体中心和视神经的层面-用1毫米的画笔勾画出与晶状体中心一致的视网膜区域，该区域必须位于视神经外侧至少2毫米处。这个区域是中央凹的重建(rc)位置，命名为fovea_rc-在fovea_rc周围创建2mm的外侧边缘-擦除眼睛内部(玻璃体)和外部(脂肪)的部分，只保留视网膜，形成与黄斑相对应的直径5毫米的圆盘重要的是，眼球运动可以导致几毫米的视觉结构的位移。因此，建议采用眼睛注视方案，以最大限度地避免黄斑(例如，Buchgeister等描述的方案)。5.视束(OpticTract_R和OpticTract_L)每侧视束都应分别勾画轮廓。需要与T1加权MRI联合配准来勾画。视束从视神经交叉后外侧角向前延伸到外侧膝状体后部[The optic tract extends from the postero-lateral angle of the optic chiasm anteriorly to the lateral geniculate body posteriorly]。它呈线性，高信号，延伸到下丘脑外侧和前穿质的内侧。视神经束的可见性在距离视交叉汇合处的前10 - 15毫米处受到限制。在后侧，视神经束的轮廓最多延伸到丘脑，但当视神经束不再清晰可见时就应该停止[he optic tract extends from the postero-lateral angle of the optic chiasm anteriorly to the lateral geniculate body posteriorly . It appears linear, hyperintense, and runs lateral to the hypothalamus and medial to the anterior perforated substance. The optic tract visibility is limited beyond the first 10-15 mm from the junction with the optic chiasm. Posteriorly, the contour extends at most until the thalamus but should be stopped when the optic tract is no longer clearly visible. ]。6.穹窿(Fornix_R和Fornix_L)穹窿(图1.3)构成海马的主要传出束，因此对记忆固化至关重要。需要与T1加权MRI联合配准来勾画。穹窿呈C形结构，由两束对称的拱形白质束组成，连接海马和前部的乳头体。离开海马后，该两束最初延伸到侧脑室颞角内侧。然后，其在胼胝体前上方拱起。它们在透明隔下结合。它们最后向前分叉，在前连合后面和室间孔(foramen of Monro)前面弯曲。轮廓止于乳头体的头侧边缘[The fornix is a C-shaped structure, formed of two symmet- rical arch-like bundles of white matter, connecting the hippocampi inferoposteriorly to the mammillary bodies anteriorly. After leav- ing the hippocampi, these two bundles run initially medial to the temporal horn of the lateral ventricle. Then, they arch antero- superiorly underneath the corpus callosum. They unite under the septum pellucidum. They finally diverge anteriorly, curving behind the anterior commissure and in front of the interventricular fora- men (foramen of Monro). The contour stops at the cranial border of the mammillary bodies]。7.脑室周围间隙(PVS)最近的数据表明，在放疗后的MRI上，靠近脑室系统的区域更容易发生晚期辐射诱发的对比剂增强病变。这可能是由于这些区域的血管供应较低，以及使用粒自治疗时相对生物学作用(RBE)的多变性所致。此外，PVS最内侧区域被称为脑室下区，构成了一个主要的神经干细胞生态位，与胶质瘤形成相关[ the innermost region of the PVS, known as subventricular zone, constitutes a major neural stem cells niche and is associated with gliomagenesis ]。建议与T1加权MRI联合配准勾画。PVS可以对由四个脑室及其连接组成的脑室系统的5mm外壳自动勾画，(图5):-两侧侧脑室，包括它们不同的部分:额角、中央腔壁部分、枕角和颞角（The two lateral ventricles, including their different parts: frontal horn, central parietal part, occipital horn, and temporal horn ）-第三脑室，包括视上隐窝、漏斗隐窝和松果体上隐窝（the supraoptic recess, the infundibular recess, and the suprapineal recess）-第四脑室-两侧室间孔、Sylvian导水渠和两侧Luschka孔脑室系统的结构和宽度因患者而异，(例如由于脑室塌陷ventricular collapse)有些部位难以勾画。因此，与T2加权MRI联合配准是有帮助的。
图5。脑室周围间隙(PVS)的三维图像，在脑室系统周围形成5mm的边缘(a) (PVS:半透明白色;脑室系统:白色);(b) 7T MRI (MP2RAGE)扫描(从左到右:轴位、冠状位和矢状位)。8. 眶前额皮质(Orbitofrontal_R和Orbitofrontal_L)眶前额皮质(OFC)(图1和图2)是位于额叶腹侧的皮层区域。它在记忆、情感功能和认知方面发挥着关键作用，尤其是基于奖励决策制定[reward-based decision making ]。下面的勾画描述方法主要是基于Crespo- Facorro等所描述的过程。需要与T1加权MRI联合配准勾画。前额叶正中(距大脑额极3 - 4厘米)的冠状位OFC更容易识别。在这个水平，眶额皮质位于嗅沟内侧和眶外侧沟之间。向前移动，一方面，OFC的内侧边界跟随嗅沟(因此不包括直回)，直到它消失，然后OFC到达中线。另一方面，OFC的外侧边界沿着外侧眶沟直到消失，然后OFC沿着一条假想的位于同一水平的水平线，直到到达大脑额极。OFC内侧缘向嗅觉沟后方移动，外侧缘从眶外侧沟向脑岛环形沟逐渐切换[At this level, the orbitofrontal cortex runs between the olfactory sulcus medially, and the lateral orbital sulcus laterally. Moving anteriorly, on one hand, the medial border of the OFC follows the olfactory sulcus (thereby excluding the gyrus rectus) until it disappears, then the OFC reaches the midline. On the other hand,the lateral border of the OFC follows the lateral orbital sulcus until it disappears, then the OFC follows an imaginary horizontal line located at the same level, until it reaches the frontal pole of thebrain. Moving posteriorly, the medial border of the OFC followsthe olfactory sulcus as well, while the lateral border progressivelyswitches from the lateral orbital sulcus to the insula]。9. 胼胝体(Corpus callosum)胼胝体(图2和图3)是连接两个半球的一大束白色纤维。最近的研究表明，该区域的辐射损伤与注意力和处理速度下降有关。建议与T1加权MRI联合配准勾画。胼胝体在矢状位表现为C形结构时最容易识别。它大约10厘米长，5-10毫米厚。它与大脑半球间裂/镰和扣带相邻.在下方，以透明隔和穹窿(内侧)和侧脑室(外侧)为界。前面，胼胝体在透明隔前弯曲，并与终板相连。在后面，它的末端在盖伦壶腹（ the ampulla of Galen ）之上。外侧缘人工设置在侧脑室侧缘。10. 松果体（Glnd_pineal）松果体(图1和图2)是一个小的内分泌腺，直径约8毫米，主要参与睡眠-觉醒周期的调节。建议与T1加权MRI联合配准勾画。松果体位于中线，在四叠体池中。位于第三脑室后方，胼胝体压部下方，盖伦壶腹前部（posteriorly to the third ventricle, inferiorly to the splenium of the corpus callosum, and anteriorly to the ampulla of Galen. ）。在成人患者中，松果体常表现为囊肿或钙化(很容易在CT图像上看到)。更新后的图谱，包括之前提到的所有在CT和MR (3T和7T)上勾画的OAR，以及一个3D动画，可以在www.cancerdata.org[13]上免费获得。讨论我们在此提出了一份基于EPTN共识的神经肿瘤基于CT和基于MR轮廓图谱的更新，该图谱最初于2018年发表。新增杏仁核、尾状核、胼胝体、穹窿、黄斑、视束、眶额皮质、脑室周间隙、松果体和丘脑等10个“OAR”。该图谱的目的是在光子和粒子治疗中减少RTO / RTT之间和放疗中心之间的OAR勾画变异性。类似地，神经肿瘤学领域中旨在协调靶标体积勾画的指南最近已经发表，用于胶质母细胞瘤和颅底肿瘤。重要的是，统一的描述是在神经肿瘤领域进行大规模临床试验的先决条件，也是积累统一的毒性数据的先决条件。反过来，这将允许改进现有的正常组织并发症概率(NTCP)模型，并建立新的模型。特别是，目前缺乏与认知毒性相关的适当的NTCP模型。这种模型尤其可以用来选择那些有望从粒子密集疗法和光子疗法中获益的患者(即荷兰所使用的基于模型的方法)。在本更新中添加的OAR是基于其假定的临床相关性而选择的。首先，其中一些可能与认知毒性有关(即杏仁核、尾状核、胼胝体、穹窿、眶前额皮质、松果体和丘脑)。事实上，最近的数据表明，丘脑受照辐射，可能导致执行功能和处理速度下降。对于丘脑和杏仁核，放射治疗后也观察到剂量依赖的体积损失。此外，最近的研究表明，胼胝体损伤与放疗后注意力/处理速度下降有关。其次，加入黄斑和视束是为了研究它们对视觉毒性的作用。第三，增加脑室周围间隙是由于积累的资料表明粒子治疗后该区域发生了辐射诱发损伤。重要的是，这些目前大多缺乏剂量约束。因此，需要进一步的工作来精确地确定它们的与临床相关性和辐射耐受性。我们建议在未来的研究项目中纳入这些新的OARs，特别是与认知毒性相关的研究，以补充目前神经肿瘤的可用剂量约束。人工勾画是一项耗时的活动，这可能是临床医生在勾画新OAR时的一个障碍。在此背景下，人工智能为大规模勾画更多OAR提供了一条有前景的路径。例如，一种使用深度学习的半自动化头部和颈部OAR轮廓勾画策略最近被证明可以减少33%的轮廓勾画时间。为了实现这一点，算法训练使用扫描不同的患者，其中OAR已经轮廓(训练集)。该图谱可作为生成同构训练集的基础，并可用于自动轮廓算法。由于新获得的数据，本图集中所包括的OAR的列表可能会随着时间的推移而演变，例如导致对已经描述的OAR的修改或增加新的OAR。未来可能更新的OAR包括血管结构(如颈内动脉或Willis环)和颅神经。结论对潜在相关神经OAR的统一描述有助于多中心试验的实施(确保各中心之间的可比性)和未来NTCP模型的开发，目的是使临床医生能够更精确地预测脑部受照射后的副作用。本图谱提供在CT和MRI扫描上描绘25个OAR的基础，包括T1增强扫描后和T2 FLAIR序列。由于7 T在日常实践中并不广泛使用，因此增加了7 T MRI扫描。更新的神经肿瘤轮廓图谱可以在www.cancerdata.org网站上免费获得，当有指证时将作更新。
