CT-MRI图像融合在脑胶质瘤术后精确放疗中的应用分析

目的 探讨CT-MRI图像融合在脑胶质瘤术后精确放疗靶区勾画中的应用价值。方法收集首诊为脑胶质瘤的36例患者行术后IMRT,采用标点法(L)+手动融合法(M)+互信息法(MI)进行图像融合,并分别根据CT图像及融合图像勾画靶区及OAR,成组t检验体积差异。计算CT及MRI图像上相应标记点的距离误差,并采用体积法及几何中心法计算其体积交叠度及中心位置距离。结果 采用L+M+MI法进行图像融合有着较高融合精度,融合误差均<2 mm。Ⅲ—Ⅳ级胶质瘤组GTV_CT比GTV_MRI减少,分别为(74.62±46.91)、(105.99±58.86) cm³(P=0.042);CTV_CT比CTV_MRI也减少,分别为(304.03±130.05)、(387.94±150.12) cm³(P=0.040)。融合前后视交叉中心位置变化最小(1.32±1.42) mm,CTV中心位置变化最大(7.99±11.06) mm,其次为GTV、脑干。结论 CT-MRI图像融合有助于减少靶区勾画的不确定性,特别是对有水肿区存在及术后病灶残存患者价值更大。     

MRI／CT影像融合对鼻咽癌靶区勾画的影响

目的: 探讨MRI/CT影像融合对鼻咽癌靶区勾画的价值.方法: 本院2006年2月-5月接受调强三维适形放疗(intensity modulated radiotherapy,IMRT)治疗的初诊鼻咽癌患者6例,CT及MRI扫描后行MRI/CT影像融合,由3位经验丰富的高年资放疗科医师(命名为医师1、2、3)勾画鼻咽部肿瘤靶区(gross tumor volume,GTV),每位医生针对CT图像(参照MRI片)及MRI/CT融合图像先后各勾画1个GTV,共生成18个CT图像的GTV(CT靶区)及18个MRI/CT融合图像的GTV(MRI靶区),研究影像融合对靶区勾画的影响.结果: CT靶区的平均体积为51.4 cm3,大干MRI靶区的43.4 cm3,大多数(66.7%)MRI靶区比CT靶区小,2种靶区在三维空间各个方向上都有差异.不同观察者所勾画的靶区有一定的差异,他们之间所勾画的CT靶区最大与最小的差异为12 cm3,而MRI靶区最大与最小之间差异为7 cm3,而且医师1与3之间以及2与3之间在靶区勾画上的差异有统计学意义(配对t检验P分别为0.002及0.006).由于主观认识上的差异,不同医师根据MRI/CT融合图像勾画的靶区(MRI靶区)之间的差异小于根据CT图像勾画的靶区(CT靶区)之间的差异(t检验,P=0.000).结论: MRI/CT影像融合影响鼻咽癌靶区的勾画,不同医师勾画的靶区常因主观认识上的差别而存在一定的差异,MRI/CT影像融合可以缩小医师之间靶区勾画的差异.     

基于病理标本探索MRI T2WI-TSE-BLADE序列精确勾画食管癌大体体积的价值

目的 通过MRI的T2WI-TSE-BLADE序列上测得食管癌肿瘤长度与手术病理标本长度相关性与一致性,探讨BLADE序列在确定食管癌放疗靶区范围的价值。方法 收集郑州大学附属肿瘤医院2016—2019年间经病理学证实为食管鳞癌并行术前食管MRI检查的 36例初治患者资料。将CT、DWI序列、BLADE序列图像导入Monaco系统,比较3种影像学基础上测量的肿瘤长度与病理长度间的相关性及一致性。采用ANOVA分析不同医师在不同影像学图像上勾画的大体肿瘤体积(GTV)的差异性。结果 基于CT、DWI、BLADE序列测量肿瘤长度与病理标本长度的R值分别为0.467、0.723、0.896。一致性分析显示BLADE序列与病理标本长度所有差值全部落在95%界限内。BLADE序列与实际肿瘤长度的一致性及相关性均优于DWI序列及CT (P<0.05)。4位医师使用DWI、BLADE图像得出的体积均小于CT图像(P<0.05)。不同医师在3种影像学图像上勾画的GTV相近(P>0.05),但4位医师在BLADE序列上勾画的GTV更接近(P>0.05)。结论 BLADE序列有助于临床医师更加准确地判断食管癌上下界以及减少不同医师之间勾画GTV差异,有效地提高个体对靶区勾画范围认识的统一性。BLADE序列可能作为放疗精准靶区勾画的重要影像工具。     

呼吸门控技术在肝癌大分割放射治疗方面的剂量学优势

目的 探讨呼吸门控(Gating)技术在原发性肝癌大分割放射治疗方面的剂量学优势。方法 回顾性分析2017年8月—2018年11月10例原发性肝癌患者介入治疗后应用呼气末3个连续时相实现门控式大分割放疗的患者资料。10例患者行4DCT定位扫描,通过呼吸波形重建10组呼吸时相序列,将图像传输至MIM6.7.6工作站。在MIM工作站中分别生成全时相最大密度投影(MIP-10)、全时相平均密度投影(Mean-10)、呼气末3时相最大密度投影(MIP-3)、呼气末3时相平均密度投影(Mean-3),其中MIP用于靶区勾画,Mean用于剂量计算。放疗医师在MIM工作站上勾画IGTV-10、IGTV-3,并外放生成CTV-10、CTV-3、PTV-10、PTV-3,比较靶区体积差异。靶区勾画完毕后将图像从MIM工作站传输至Eclipse治疗计划系统,分别制定条件相同的全时相计划(Plan-10)和呼气末3个连续时相门控计划(Plan-3),处方剂量给予50 Gy/10 f/2 weeks。比较靶区的HI和CI,危及器官的比较包括:肝脏平均照射剂量D_mean、肝脏受到小于15 Gy的照射体积、小肠D_max、结肠D_max、胃D_max、肾脏平均照射剂量D_mean、心脏D_max、脊髓D_max。结果 呼气末3时相勾画的靶区体积在IGTV、CTV、PTV方面均小于全时相勾画的靶区体积,差异有统计学意义(P＜0.05)。在制定的两组7野共面大分割放疗计划方面,3时相门控计划明显降低了各危及器官的照射剂量,差异有统计学意义(P＜0.05)。同时两组计划的均匀性指数(HI)和适型性指数(CI)差异无统计学意义(P＞0.05)。结论 呼吸末3个连续时相的门控式靶区勾画和计划设计方式较全时相的选择相比缩小了IGTV、CTV、PTV靶区的体积,并在计划剂量学方面有明显优势,降低了危及器官的照射剂量,在肝癌大分割放疗方面值得被推广运用。     

18F-FDG PET/CT在子宫颈癌放疗靶区勾画中的价值

目的 探讨18F-FDG PET/CT在子宫颈癌放疗靶区勾画中的价值.方法 收集2015年3月至2016年10月经病理学检查证实为子宫颈鳞癌Ⅲb期患者33例,由3名放疗医师分别基于单纯CT和PET/CT融合图像勾画原发病灶大体肿瘤靶区体积(gross target volume,GTV),比较不同医师所勾画靶区的差异.结果 3名医师在单纯CT和PET/CT融合图像下定义的GTV比较差异均有统计学意义(P＜0.001).不同医师定义GTVCr差异有统计学意义(F=4.28,P＜0.001),但GTVPERT-CT差异无统计学意义(F=0.21,P=0.81).3位医师应用PET/CT图像勾画的肿瘤靶区体积变异减小(7.75 cm3 vs 24.50 cm3).结论 PET/CT融合图像可以提高靶区勾画的准确性.     

探讨利用MR钆造影剂清除差异进行脑肿瘤亚靶区勾画的可行性

目的 研究MR钆造影剂清除差异指导脑肿瘤亚靶区勾画的可行性。方法 获取26例脑肿瘤患者T₂加权图像及造影剂注射5、60min后的T₁加权增强图像,处理两次T₁加权增强图像得到含有造影剂清除差异及有无肿瘤活性信息的延迟造影剂外渗的图像。根据T₂加权图像有无液化坏死分为有液化坏死的A组(14例)和无液化坏死的B组(12例),在早期T₁加权增强图像、T₁-T₂WI融合图像、T1WI-DCEM融合图像上勾画大体肿瘤靶区(GTV)、液化坏死区(GTV_坏死)、无液化坏死区(GTV_无坏死)、有肿瘤活性区域(GTV_有活性)和无肿瘤活性区(GTV_无活性),配对t检验比较各亚靶区体积差异。结果 A组GTV_无坏死和GTV_坏死分别为(13.65±18.15) cm³和(6.30±7.57) cm³。GTV_有活性为(10.40±13.52) cm³,GTV_无活性为(9.55±14.57) cm³。A组中GTV_无坏死比GTV_有活性平均增加了16.3%(P<0.05),GTV_无活性比GTV_坏死平均增加了16.3%(P<0.05)。B组中GTV_无活性比GTV_B组平均减少了68.8%(P<0.05)。结论 根据MR钆造影剂清除差异勾画的脑肿瘤亚靶区较传统单纯基于T₂所示坏死区域更有意义,延迟造影剂外渗的图像为脑肿瘤亚靶区的生物学精准勾画提供了依据。     

基于DWMRI和增强CT勾画胰腺癌GTV对比研究

目的 通过对比研究增强CT及DWMRI在胰腺恶性肿瘤体积大小、肝脏及区域淋巴结转移瘤的差异,指导临床放疗实践。方法 计划入组40例胰腺癌患者,均行增强CT及DWMRI定位扫描,后依据不同图像进行靶区体积勾画、肿瘤最大截面长径测量、肝转移瘤及5~8 mm、>8 mm淋巴结转移瘤的测量。分别使用配对t检验或配对Wilcoxon秩和检验进行分析。结果 基于增强CT、DWMRI所勾画的GTV平均值分别为54.95、41.67 cm³(P=0.000),肿瘤最大界面长径平均值分别为4.18、3.94 cm (P=0.000),其中2例d_CT小于d_DWMRI。依据增强CT、DWMRI图像分别检出肝脏转移瘤83、112个,增强CT检出量占DWMRI检出的74%;>8 mm淋巴结转移瘤分别检出46、56个,5~8 mm淋巴结分别检出103、200个,增强CT检出量分别占DWMRI检出的82%、52%。结论 基于DWMRI测量的GTV及肿瘤最大界面长径较增强CT小,在肝脏及区域淋巴结转移瘤检出较增强CT敏感。然而还需要进一步参照病理对照试验证实。     

螺旋CT三维重建技术对非小细胞肺癌放射治疗靶区勾画的研究

目的 研究螺旋CT三维重建技术对非小细胞肺癌放射治疗靶区勾画准确性的影响。方法 应用螺旋CT扫描,图像后处理应用TOMOCON图像融合系统。对肺内病灶分别以常规二维CT及二维CT结合螺旋CT三维重建技术进行肿瘤靶区勾画、体积计算及靶区横径及纵径比较。结果 48例肺癌病人CT定位扫描后常规二维CT靶区勾画结果:靶区体积(GTV)18.85~380.63 cm³,中位体积103.60 cm³;二维CT结合螺旋CT三维重建勾画结果:靶区体积(GTV)24.05~420.57 cm³,中位体积130.55 cm³。两组数据经配对t检验,分析结果P=0.037,有统计学意义。两组勾画结果显示横径平均差异为(1.5±0.5)mm。纵径平均差异为(3.0±1.5)mm。结论 螺旋CT三维重建技术在肺癌放射治疗靶区勾画中的应用价值是值得肯定的。可以作为常规CT横断面扫描图像勾画的一个有力补充,使得肺癌放射治疗靶区勾画的准确性大大提高。     

MRI定位对乳腺癌保乳术后部分乳腺照射的靶区和剂量的影响

目的 比较乳腺癌保乳术后仰卧位CT与MRI定位图像的靶区和剂量的差异,探讨MRI定位在保乳术后部分乳腺照射中的应用价值。方法 29例早期乳腺癌患者保乳术后放疗前在仰卧位下行CT及MRI定位扫描,分别对CT与MRI图像上的瘤床进行术腔可视化评分(CVS),勾画瘤床(TB)、临床靶区(CTV)、计划靶区(PTV),并基于CT图像制定部分乳腺照射计划。比较CT与MRI图像上TB的CVS、靶区差异与一致性,探讨40Gy处方剂量等剂量线覆盖PTV比例差异。结果 CT、MRI图像上TB的CVS分别为2.97±1.40、3.10±1.40(P=0.408)。MRI图像上勾画的TB、CTV、PTV较CT均明显增加,分别为(24.48±16.60) cm³∶(38.00±19.77) cm³、(126.76±56.81) cm³∶(168.42±70.54) cm³、(216.63±81.99) cm³∶(279.24±101.55) cm³(均P<0.001),但CTV、PTV增加的比例较TB明显减小(均P<0.001)。CT与MRI图像勾画的TB、CTV、PTV一致性指数分别为0.43±0.13、0.66±0.11、0.70±0.09(P<0.001)。放疗计划40Gy等剂量线覆盖PTV-CT与PTV-MRI比例中位数分别为95.6%(95.0%~97.5%)与81.9%(62.3%~92.4%)(P<0.001)。结论 CT与MRI对于TB术腔的可视化相近,但MRI图像勾画的TB、CTV、PTV范围明显增加,基于CT图像制定的放疗计划对于PTV-MRI剂量覆盖不充分。作为CT定位的补充,保乳术后MRI定位的应用可能可以提高TB勾画的准确性。     

MR增强延迟扫描成像在保乳术后俯卧位照射患者瘤床靶区勾画中的应用

目的 基于形变配准探讨保乳术后术腔血清肿不可见或低可见度(CVS≤2)患者行俯卧位照射时MR增强延迟扫描成像在瘤床(LC)勾画中的应用。方法 26例患者入组。分别在俯卧位CT定位图像、俯卧位MR定位T2WI成像及增强延迟2、5、10min的T1WI成像上勾画LC并分别定义为LCCT、LCT2、LC2T1、LC5T1和LC10T1。基于形变配准进行CT与MR图像LC间体积与位置的比较。结果 LCT2、LC2T1、LC5T1、LC10T1体积似均大于LCCT体积,且LC2T1、LC5T1与LCCT间体积差异有统计学意义(均P<0.05)。LC10T1与LCCT间的包含度(DI)、适形指数(CI)、相似度指数(DSC)、靶区中心距离(COM)均似优于LCT2与LCCT、LC2T1与LCCT及LC5T1与LCCT,但差异均无统计学意义(均P>0.05)。结论 基于俯卧位MR定位增强延迟扫描成像勾画低CVS患者LC靶区是可行的,无论是靶区体积大小还是靶区空间位置,基于T1WI增强延迟10min扫描所勾画LC靶区与基于俯卧位CT图像上金属钛夹所勾画的最接近。     

PET-CT在局部晚期非小细胞肺癌调强放疗靶区勾画中的应用及其影响

目的 探讨局部晚期非小细胞肺癌（NSCLC）调强适形放疗（IMRT）中应用PET-CT融合图像勾画靶区对靶体积及正常肺组织受照剂量的影响。方法 随机选择30例临床分期为ⅢA、ⅢB期的初治NSCLC患者,分别依据单纯增强CT图像和同一固定体位下PET-CT与CT融合后的图像勾画靶区和危及器官。分别比较两种影像资料下所勾画的肿瘤靶区（GTV）、临床靶区（PTV）体积;在PTV的处方剂量达60 Gy/30次时,比较两组放疗计划中双肺的肺受照5 Gy以上剂量的肺体积（V5）、肺受照20 Gy以上剂量的肺体积（V20）及肺受照射的平均剂量（MLD）。结果 30例患者在PET-CT融合组中勾画的GTV体积为（248.39±94.80）cm3,低于单纯CT组的（311.22±99.16）cm3,差异有统计学意义（P＜0.05）。在GTV的基础上外扩得到PTV,30例患者在PET-CT融合组中的PTV体积为（356.68±92.73）cm3,低于单纯CT组的（433.58±107.89）cm3,差异有统计学意义（P＜0.01）。PTV处方剂量达到60 Gy/30次时,30例患者在PET-CT融合组中双肺V5、V20、MLD分别为（51.26±10.50）％、（25.71±5.17）％、（1595.27±148.24）cGy,均低于单纯CT组的（56.41±9.55）％、（29.09±4.10）％、（1693.59±100.60）cGy,差异均有统计学意义（P＜0.05）。结论 应用PET-CT融合图像勾画靶区能提高靶区勾画的精确性,改善靶体积并降低正常肺组织的照射剂量。     

CT及3.0T MRI在食管癌IMRT中的价值

目的 探讨CT及3.0T MRI在食管癌IMRT计划中的价值。方法 选取2013-2015年本院放疗科首次确诊并行根治性IMRT的食管癌患者35例,分别在CT及MRI T2WI与DWI融合图像上勾画靶区,以相同处方剂量和OAR限制剂量分别制定计划,比较2种计划的靶区体积、处方剂量及OAR受量差异。配对t检验差异。结果 2种计划的剂量分布及计划参数均达到了临床处方剂量要求。基于3.0T MRI计划的病灶长度、VGTV和VPTV均小于CT计划(P=0.00、0.03、0.03)。2种计划的PGTV、PTV-PGTV的D2%、D98%、D50%、HI、CI差异均无统计学意义(P均>0.05)。基于3.0T MRI计划的双肺平均剂量明显低于CT计划(P=0.00),双肺实际受量亦与CT计划相近(P均>0.05)。2种计划的脊髓最大耐受量及心脏耐受量相近(P均>0.05)。结论 基于CT及3.0T MRI计划所勾画的靶区及参数均能满足临床需求,但基于3.0T MRI计划的靶区体积更小,可能会使部分OAR潜在获益。     

自制定位装置对喉癌CT-MRI图像放疗靶区勾画影响

目的 使用自制定位装置对喉癌患者进行CT-MRI图像融合的探索,分析图像融合的精度和融合后靶区勾画的变化。方法 选择10例喉癌患者使用自制定位装置固定体位进行CT、MRI图像采集,应用互信息+手动融合法将图像融合,通过测量两幅图像内、外标记点位置偏差和GTV交叠度(P_CT-MRI)来评价图像融合精度。依据CT、MRI、CT-MRI图像勾画GTV的V_CT、V_MRI、V_CT-MRI,计算V_CT和V_MRI重叠部分的体积V_CT-MRI,单因素方差分析差异性。结果 3个外标记点x、y、z轴向上平均位置偏差分别为(0.996±0.222)、(1.146±0.291)、(1.368±0.298) mm (P=0.000);内部解剖标志点平均位置偏差分别为(0.476±0.151)、(0.561±0.083)、(0.724±0.125) mm (P=0.000);V_CT、V_MRI、V_CT-MRI分别为(26.355±7.876)、(33.556±7.407) cm³、(19.875±8.588) cm³(P=0.000);P_CT-MRI为(73.7±9.8)%。结论 应用自制定位装置可提高CT、MRI图像采集时的体位一致性;CT-MRI图像可提供更多的信息增加靶区定义精确性。     

PET-CT在局部晚期非小细胞肺癌调强放疗中的应用

目的 探讨PET-CT对局部晚期非小细胞肺癌（NSCLC）临床分期的诊断及其融合图像下勾画靶区对调强放疗计划的影响。方法 对13例局部晚期NSCLC患者同一体位分别进行增强CT和PET同机扫描,图像重建后传输至三维治疗计划系统（3D-TPS）进行自动图像融合。PET-CT下诊断患者的分期;分别在CT、PET-CT融合图像上勾画靶区,设计放疗计划。患者均采用5野调强放疗,常规处方剂量60Gy／30f。比较两个计划的V20、全肺平均受量（MLD）、心脏平均受量、脊髓最大受量。结果 5例患者分期改变：3例升高,2例下降;CT下勾画靶区GTV、PTV分别为（159.35±84.44）cm3 、（442.12±172.57）cm3,显著高于PET-CT下勾画的GTV和PTV［（148.22±75.08）cm3 、（428.64±157.91）cm3］; PET CT下计划的全肺V20、MLD、心脏平均受量、脊髓最大受量等各项剂量学参数均优于CT下的计划（P＜0.05）。结论 PET-CT较CT更有利于局部晚期NSCLC放疗靶区的勾画,可以更好地保护周围正常组织和器官。     

HT全脑+病灶同步推量放疗多发性脑转移瘤剂量学及临床分析

目的 回顾分析应用HT行全脑+病灶同步推量治疗多发性脑转移瘤患者的剂量学数据及临床结果,评估计划合理性及HT治疗的疗效与安全性。方法 2014—2017年共43例脑转移患者(≥3个病灶)纳入分析。全脑40 Gy分20次,病灶60 Gy分20次。疗中复查脑MRI,如病灶缩小则缩野。以TC、CI、PITV、HI进行计划评估。临床观察指标包括LRFS、IPFS、PFS、OS和不良反应。结果 中位病灶数为6 个(3~36个),中位病灶总体积8.74 cm³。病灶TC、CI、PITV和HI分别为0.96±0.028、0.51±0.164、2.09±1.245和0.12±0.066。全脑TC和HI分别为0.95±0.033和0.43±0.161。26%患者进行疗中缩野,二程计划危及器官受量降低。1年LRFS、IPFS、PFS和OS分别为96%、80%、39%和86%。无≥3级不良反应发生。结论 HT技术实施全脑+病灶同步推量放疗计划适形度、均匀度好,治疗安全有效,可作为多发性脑转移瘤患者优选治疗方案,疗中缩野可更好地保护正常组织。     

PET/CT对非小细胞肺癌三维适形放疗中治疗计划参数的影响

目的:观察PET/CT对非小细胞肺癌(NSCLC)三维适形放疗(3D-CRT)中治疗计划参数的影响.方法:对83例在PET/CT定位下拟行根治性3D-CRT的NSCLC患者,分别以CT图像和PET/CT融合图像勾画大体肿瘤靶区(GTVCT和GTVPET/CT),分别制定放疗计划,并对两者进行比较.结果:PET/CT明显改变44例(53.01％)患者GTV或PTV,31例PTV和(或)GTV减小,13例PTV和(或)GTV增加.根据PET/CT和CT分别制定的放疗计划在VGTV、VE50、SCM和ESM的差异有统计学意义,P值分别为0.001、0.001、0.000和0.002.结论:应用PET/CT制定NSCLC3D-CRT治疗计划可降低食管和脊髓的受照射剂量,从而有利于放疗剂量的提升.     

磁共振弥散加权成像在食管癌调强放疗中的应用及影响

[目的]探讨在食管癌调强放疗(IMRT)中,应用磁共振弥散加权成像技术(DWI)与CT融合图像勾画靶区对靶体积及正常肺组织受照剂量的影响,以及应用DWI对于放疗近期疗效评价的影响.[方法]随机选择40例初治食管癌患者,分别依据单纯CT图像、DWI与CT融合图像以及PET-CT与CT融合图像勾画靶区及危及器官.比较三种影像资料下勾画的GTV、PTV体积的大小差异;以及在PTV的处方剂量达到64Gy/32次时,比较三组调强放疗计划中双肺V5、V20、MLD的差异.同时在放疗前、放疗中(放疗开始后的1个月)及放疗后(放疗结束后1个月)各行1次胸部DWI扫描,比较放疗不同阶段、不同b值下所测肿瘤病灶ADC值的差异.[结果] 92.5％(37/40)的病例在DWI融合组以及PET-CT融合组勾画的GTV比在单纯CT组勾画的GTV体积小,差异具有统计学意义(P＜0.05).而DWI融合组勾画的GTV与PET-CT融合组勾画的GTV体积比较,差异无统计学意义(P＞0.05).在GTV基础上外扩得到的PTV,92.5％的病例在DWI融合组以及PET-CT融合组中比在单纯CT组的体积小,差异具有统计学意义(P＜0.05).将三组计划中的双肺V5、V20、MLD进行比较,92.5％的病例在DWI融合组及PET-CT融合组的双肺V5、Va0、MLD均较单纯CT组小,差异有统计学意义(P＜0.05).不同b值条件下,随着放疗的进行,放疗前、中、后所测得的ADC值逐渐升高,前后比较,差异有统计学意义(P＜0.05).[结论]应用DWI定位及融合技术勾画食管癌靶区提高了靶区勾画的精确性,更有利于正常肺组织的保护,降低正常肺组织的照射剂量.同时DWI对于食管癌患者放疗的近期疗效评价具有可靠价值.