综述：放射治疗MRI指南：IPEM专题报告、AAPM TG-284和NCS报告36的建议比较综述

《MEDICAL PHYSICS》：MRI for radiotherapy guidelines: A comparative review of recommendations by IPEM topical report, AAPM TG-284, and NCS report 36

　　

近年来，关于磁共振成像（MRI）在放射治疗（RT）中应用的三项国际指南已发布，每项指南均提供了有价值的建议。然而，多个指南的共存可能使从业者难以确定在特定临床背景下应遵循哪一项。本综述旨在阐明这些指南的共识点、差异点以及如何结合使用以支持知情决策。由美国医学物理学家协会（AAPM）（美国）、英国物理与工程医学研究所（IPEM）（英国）和荷兰辐射剂量学委员会（NCS）（荷兰）的贡献者共同撰写，本概述对其范围、内容和建议进行了简明而全面的比较。该综合为医学物理界提供了实用且信息丰富的资源，支持MRI在RT中更一致且知情的实施。

1 INTRODUCTION

计算机断层扫描（CT）成像一直是放射治疗（RT）中勾画肿瘤和危及器官结构的主要成像方式。然而，由于磁共振成像（MRI）相比CT具有优越的软组织对比度，自二十多年前引入RT以来，其应用日益普遍。最初，MRI主要用于放射治疗计划（RTP），但近年来其作用已扩展至包括机载MRI引导系统。尽管采用率不断提高，但直到最近才出现全面的MRI在RT中临床实施的指南。2021年至2023年间，三个主要医学物理学会发布了关于MRI在RT中实施、使用和质量保证（QA）的指南：英国物理与工程医学研究所（IPEM）的专题报告：MRI用于外照射RT治疗计划的指南；美国医学物理学家协会（AAPM）任务组284（TG-284）报告：RT中的MRI模拟；实施、优化和QA；以及荷兰辐射剂量学委员会（NCS）报告36：RT中MRI的QA。本编辑文章比较了这三个现行指南，强调了相似点和差异，以帮助读者根据特定需求选择最相关的来源。

1.1 IPEM topical report

IPEM在发布国际采用的指南方面有着悠久的历史。2016年，在IPEM MRI引导RT会议上，研究人员发现缺乏MRI在RT中的指南。为解决此问题，成立了IPEM工作组，回顾文献并收集英国用户的共识。该小组产生了三篇关键出版物：两篇强调了英国和国际实践的差异，一篇提供指南。这些指南由多学科团队开发，并得到IPEM、放射技师学会和学院（SCoR）以及皇家放射科医师学会临床肿瘤学学院（RCR）的认可，确保了MRI在RT中实施的统一方法。这些指南专注于那些设置和使用专用MR扫描仪用于RT、且MR扫描仪时间有限的人员。

1.2 AAPM TG 284

AAPM TG-284题为“RT中的MRI模拟：临床实施、优化和QA的考虑”，于2021年发布。该报告描述了专用和双用途磁共振模拟（MR-sim）平台在放射肿瘤学中的使用和实施。TG-284提供了设备选择、系统选址和常规QA测试（包括容差）的建议。分享了优化临床工作流程、在治疗位置对患者进行成像以及管理运动和畸变等患者特定考虑的指导策略。该报告包括混合环境中MRI安全协议的建议，以及安全实施MR-sim的培训、操作模型和人员配置水平的指导。还包括优化扫描协议的示例和QA程序的模板化检查表。

1.3 NCS report 36

NCS成立于1982年，旨在促进电离辐射剂量学在科学研究和实际应用中的适当使用。自那时起，NCS定期发布为核医学、放射学和放射治疗领域专业人员提供建议的报告。NCS报告主要用英文撰写并可免费获取，因此在国际上被广泛引用。2017年，成立了第36分委员会，以制定MRI在RT中QA的指南。由此产生的报告广泛关注于系统QA和质量控制（QC），涵盖MRI在RT中的各种应用，从诊断MRI到机载MRI引导直线加速器（MR-Linac）。

2 CONTENT OVERVIEW

所有三个指南都是为了提供MRI在RT中实施和使用的方向而制定的。对其重点领域和内容的比较显示，指南之间存在显著重叠，这令人安心，因为确认了来自不同地区的专家在MRI整合于RT的关键方面达成一致。然而，由于范围和重点领域的差异，也存在差异，使得指南相互补充而非简单重叠。IPEM和AAPM报告均于2021年发布，内容最为相似。两者都聚焦于用于RT治疗计划的MR-sim，提供关于选址、安装、人员配备、培训、与放射科协作、患者工作流程和协议优化的建议。虽然结构相似，但每个报告包含独特主题，例如IPEM报告提供关于图像配准的建议，AAPM报告包括定期和患者QA的模板检查表以及参考MR模拟器扫描协议。NCS指南于2023年发布，采用更广泛的方法来补充现有IPEM和AAPM指南。它不仅涵盖MRI模拟，还涵盖诊断MRI、MR-only工作流程和MR-Linac应用。NCS报告强烈关注于系统QA。与IPEM和AAPM报告不同，NCS报告从基础MR物理部分开始，使MRI经验有限的RT物理师能够获得理解所述QA测试背后原理的基础知识。附录提供了执行这些测试的逐步说明，包括体模建议。在MR安全方面，所有三个报告在组织设置、安全分区和筛查程序方面提供类似建议，但每个报告引用其各自当地的实践规范和法律以获取具体细节，例如暴露限值和风险评估要求。

3 COMPARING THE RECOMMENDED QA & QC TESTS

推荐的系统QA和QC测试代表了整体质量管理计划中的关键检查。在建立QA/QC协议时，医学物理专家、MR安全专家和其他负责人员现在可以获取三个不同的指南。考虑这些指南提出的QA/QC协议是否相互一致、重叠或可作为互补资源至关重要。为了回答此问题，研究人员回顾了每个指南中列出的测试，比较了其相关容差和建议频率，并评估了推荐的QA/QC协议是否在所有三个指南中一致，对任何观察到的差异提供了解释。三个指南中描述的推荐测试的概述显示，大多数测试（如信号噪声比（SNR）、图像均匀性、鬼影、伪影、梯度保真度、共振频率（f0）、射频（RF）发射幅度、匀场（B₀均匀性）、床定位、连接性和方向、运动验证、外部激光位置、合成CT生成、端到端测试、MR-MV重合、B₀方向、机架角度依赖性B₀均匀性和MR等中心偏移、Linac诱导RF干扰、辐射诱导伪影、时间稳定性测试、实时反馈延迟）在三个报告中均有出现，但存在一些差异。测试6（共振频率）和测试7（RF发射幅度）未包含在IPEM报告中，因为f0和RF发射幅度被认为在现代系统上稳定，显著波动可能通过其他测试（包括B₀场图和SNR评估）检测到。测试11（运动验证）是仅AAPM报告包含的专业主题，因为基于动态MRI的边界定义是较新的发展，尚未广泛使用。测试13（合成CT）也被标记为专业主题，仅由NCS报告涵盖，因为合成CT（MR-only）仍是新兴领域。测试12（外部激光位置）展示了更细微的差异：IPEM和AAPM报告建议MR-sim定期检查并指定严格容差，而NCS指出所需精度取决于具体应用；对于传统MR-sim（MRI配准到CT），未指定严格容差，对于MR-only，容差与CT模拟器一致。测试15–21侧重于MR-Linac系统，这是仅NCS报告涵盖的专业主题，因为AAPM的指南即将由TG-352发布。关于QC测试的容差和频率，对于更通用的图像质量测试（如测试1–4、7、8），所有报告依赖放射学中已建立的指南，但AAPM和NCS报告列出容差，但单位不同（百分比对比标准差或ppm），IPEM指导读者参考现有指南，未提供选定容差。对于直接影响RT治疗链精度的QC检查（如测试5、8–14），所有报告提供大量RT特定的容差，且高度一致。对于这些测试，仅观察到细微差异：对于梯度保真度（测试5），两个来源可导致梯度误差：梯度幅度校准误差（线性组件）和局部几何偏移（梯度非线性（GNL），设计固有，随时间恒定，随距等中心距离增加而增大）。AAPM建议对GNL进行定期测试，并指定不同直径球形体积（DSV）的容差；IPEM为相关体积指定不同容差，并区分立体定向放射外科（SRS）和非SRS，但不区分线性和非线性组件；NCS结合两种方法，对较小DSV（SRS应用）指定相关体积，对大视野（FoV）测量指定固定DSV，对于诊断MRI，测试线性组件足够，对于MR-sim、MR-only和MR-Linac，应测试非线性组件；最小频率均为每年或设备更换后，但建议更频繁的检查以测试梯度幅度校准随时间稳定性。对于B₀均匀性（测试8），三个报告比较相似，但IPEM根据使用情况（SRS vs 非SRS）指定容差，NCS和AAPM指定不同体积的容差；NCS对MR-sim和MR-only以百万分比（ppm）定义容差，对MR-Linac以赫兹（Hz）定义，以便与场强成比例，匹配0.35T和1.5T MR-Linac；AAPM和NCS容差以频率偏移给出，而IPEM以毫米（mm）给出，使IPEM测试依赖于扫描协议的读出带宽；最小频率为每年或设备更换后，NCS建议更频繁的季度检查。总体而言，容差和建议频率相似但不完全相同，但实践中差异相对较小。在某些情况下，一个报告中的优选容差等于另一个报告中的严格容差（未给出优选容差）。这些容差源自CT模拟器和机载锥形束CT（CBCT）的早期报告以及各指南作者之间的共识。最终，医学物理专家应根据所有其他误差源和特定应用的治疗边界决定使用哪些容差。除了总结的QA容差外，所有三个指南都包含针对RT的协议优化专用章节，讨论序列参数选择对图像质量和几何保真度的影响，明确涉及减少几何畸变参数（如增加带宽或应用梯度非线性校正）与其对SNR和图像分辨率等指标影响的权衡。

4 CONCLUDING REMARKS

在MRI应用于RT的首批科学论文发表二十多年后，三个关键的国际指南报告已发布，涉及MRI在该领域的整合。本编辑文章提供了对IPEM、AAPM和NCS报告的对比分析，以帮助医学物理专家确定针对特定信息咨询哪个来源。分析得出结论，所有三个报告的建议基本一致，可根据使用情况以互补方式使用。