CT与MR多序列融合指导胶质瘤靶区勾画

目的:探讨CT与MR图像融合在脑胶质瘤术后放疗靶区勾画中的应用价值。方法:收集首诊为脑胶质瘤的30例患者进行术后IMRT,基于颅内外标记法的图像配准融合算法进行CT-MR图像融合,并分别根据CT图像及融合图像由资深放疗医师勾画靶区及危及器官,分组进行t检验比较其体积差异。计算CT及CT-MR图像上相应标记点的距离,并计算其体积重合度及中心位置距离。结果:采用颅内外标记法进行图像融合有着较高融合精度,融合误差均小于2 mm。Ⅲ-Ⅳ级胶质瘤组GTVCT比GTVMR+CT显著性减少,分别为GTVCT:（72.23±36.74） cm3,GTVMR+CT:（104.23±32.64） cm3（P=0.043<0.05）;CTVCT比CTVMR+CT也显著性降低,分别为CTVCT:（244.24±65.37） cm3,CTVMR+CT:（346.39±51.54） cm3 （P=0.047<0.05）。CT图像与融合图像的CTV中心位置变化最大,为（7.87±11.54） mm,其次为GTV、脑干,视交叉中心位置变化最小。结论:CT-MR图像融合有助于减少靶区勾画差异性,特别是对有水肿区存在及术后肿瘤残存者价值更大。     

CT-MRI图像融合对前列腺癌调强放疗靶区及正常组织剂量影响

目的 探讨CT-MRI图像融合对前列腺癌调强放疗靶区及正常组织剂量影响.方法 对10例经病理证实的中高危局限期前列腺癌患者行CT模拟定位和MRI图像采集.用CT-MRI图像融合软件确定同层面CT和MRI图像,分别在其上勾画前列腺和精囊腺靶区、直肠、膀胱等并对靶区进行调强放疗计划设计,比较它们在直肠和膀胱的剂量体积直方图参数间差异.结果 CT、MRI图像上勾画的前列腺+精囊腺平均体积分别为84.03、53.53 cm3(t=2.47,P=0.024),基于CT和MRI图像进行调强放疗计划设计后直肠V50、V60、V70分别为37.03%和30.28%(t=2.71,P=0.014)、24.99%和19.13%(t=2.83,P=0.011)、14.55%和9.53%(t=3.19,P=0.005);膀胱最大剂量分别为82.45 Gy和81.10 Gy(t=2.41,P=0.027).结论 MRI图像上勾画的前列腺+精囊腺体积比CT图像上勾画的小,基于MRI图像勾画靶区制定调强放疗计划比基于CT图像的可明显减少受较高剂量照射的直肠体积.     

脑部肿瘤CT-MRI融合图像不同融合方法的精度分析

目的 研究4种融合方法进行CT-MRI图像融合后的精度,为脑部肿瘤放疗患者寻求一种更有效的图像融合方法.方法 选择10例脑部肿瘤患者,在相同定位条件下进行定位CT扫描和MRI T1W1增强序列扫描,分别用标点法、标点+手动融合法、互信息法和互信息+手动融合法将CT与MRI图像融合.分别在经融合过的CT和MRI图像上勾画临床靶体积(CTV),利用两种图像上相对应5个解剖点间距离平均值(d1-5)、CTV中心位置距离(dCTV)及CTV交叠度(PCT-MRI)评价图像融合精度,并用非参数Friedman M检验差异.结果 标点法、标点+手动融合法、互信息法和互信息+手动融合法测得的d1-5不完全相同,分别为(0.28±0.12)、(0.15±0.02)、(0.25±0.19)、(0.10±0.06)cm(M=14.41,P=0.002);dCTV也不完全相同,分别为(0.59±0.28)、(0.60±0.32)、(0.58±0.39)、(0.42±0.30)cm(M=9.72,P=0.021);PCT-MRI也不完全相同,分别为0.69%±0.18%、0.68%±0.16%、0.66%±0.17%、0.74%±0.14%(M=14.82,P=0.002).结论 采用互信息法+手动融合的方法所得d1-5、dCTV最小和PCT-MRI最大,用此方法进行图像融合具有较高融合精度,可用于脑部肿瘤患者临床放疗中.     

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。     

应用CT-MRI图像融合技术准确设定脑胶质瘤肿瘤靶区体积的研究

 目的　探讨调强放射治疗（IMRT）时应用CT-MRI图像融合技术准确设定高分级胶质瘤（HGG）肿瘤靶区体积（GTV）的方法。方法　19例HGG患者均采集CT、MRI图像,将两种影像融合。每位患者均由一位主任医师和一位住院医师分别独立依据增强CT、MRIT1增强序列勾画GTV,并叠加得到融合的GTV。计算各个GTV：GTVCT、GTVMRI 、GTVCT+MRI,详细比较各GTV之间的差异。结果　经主任医师和住院医师勾画,均GTVMRI ＞GTVCT（均P＜0.050）。GTVMRI／GTVCT+MRI：主任医师勾画为（98.57±7.00）%,住院医师勾画为（97.84±10.00）%。术后放疗患者与单纯放疗者GTVCT与GTVMRI间差异有统计学意义（P＝0.046）。依据CT图像,主任医师勾画的GTV大于住院医师所勾画（P＝0.020）;依据MRI或融合图像,两级医师勾画的GTV间差异无统计学意义（均P＞0.050）。结论　对于HGG患者,GTV的准确设定必须综合CT与MRI的影像信息,包括应用CT-MRI融合技术,术后放疗的HGG患者更应如此。融合GTV应为依据增强CT及MRIT1增强序列勾画的GTV的叠加,并且,GTV必须由经验丰富的医师勾画或审核。     

PET-CT鉴别脑胶质瘤放疗后复发与坏死的研究

目的 应用蛋氨酸(MET)PET-GT鉴别脑胶质瘤放疗后复发与坏死.方法 30例放疗后怀疑复发或坏死的胶质瘤患者接受MET PET-CT检查,放疗结束与PET-CT检查间隔时间中位数13.5个月.复发诊断根据病理结果,坏死诊断根据病理结果 或临床随访.结果 19例MET PET-CT 检查后考虑复发患者接受手术切除或立体定向活检术,其中18例病理确诊为胶质瘤复发,1例病理确诊为坏死.11例PET-CT诊断为放疗后坏死,经长期随访(>6个月)后临床症状稳定及MRI或CT 影像诊断病灶无增大.PET-CT鉴别脑胶质瘤放疗后复发与坏死的敏感性、特异性和准确率分别为100%、91.7%和96.7%.结论 MET PET-CT可有效鉴别脑胶质瘤放疗后复发与坏死.

Abstract：

Objective To evaluate the role of 11C-methionine positron emission tomographv(MET PET-CT)in differentiating tumor recurrence from radiation necrosis in brain slioma patients.Methods From June 2008 to September 2009,30 brain glioma patients with suspected tumor recurvence or radiation necrosis after radiotherapy were evaluated by MET PET-CT.The median time between initial radiotherapy and PET examination was 13.5 months.Tumor recurrence were confirmed by histological analysis while necrosis was based on histological analysis or the subsequent clinical follow-up.Results Eighteen out of 19 patients were histologically confirmed tumor recurrence among those tumor recurrence shown by MET PET-CT after surgery or stereotactic biopsy.11 patients were considered to have radiation necrosis because of stable neurological sympotoms and without massive enlargement of the lesion during the after follow-up.The sensitivity,specificity and accuracy of MET PET-CT for detecting tumor recurrence were 100%,91.7%and 96.7%respectively.Conclusion MET PET-CT is a powerful tool in differentiating brain tumor recurrence from radiation necrosis after radiotherapy.     

CT-MRI图像融合技术在脑胶质瘤术后放疗靶区勾画中的应用

目的 探讨CT-MRI图像融合技术在脑胶质瘤术后调强适形放疗靶区勾画中的临床应用价值。方法 由2位不同资历的肿瘤放疗专科医师分别在10例脑胶质瘤患者术后的CT定位图像、CT-MRI融合图像上勾画临床靶区（clinical target volume,CTV）,并比较组间勾画体积差异。结果 住院医师组与副主任医师组勾画的CTV_CT体积均比CTV_CT+MRI体积大,差异有统计学意义（P﹤0.05）,住院医师组勾画的CTV_CT体积大于副主任医师组,差异有统计学意义（P﹤0.05）,两组医师勾画的CTV_CT+MRI体积差异无统计学意义（P＞0.05）。结论 CT-MRI图像融合技术能够明显提高脑胶质瘤术后放疗靶区勾画的准确性,减少主观因素差异性。     

利用CT-MRI图像融合勾画脑胶质瘤术后的临床靶体积

[目的]研究MRI-CT图像融合技术对提高脑胶质瘤术后放疗患者靶区勾画的准确性和稳定性的作用。[方法]比较两位医师对11例脑胶质瘤术后患者分别采用直接勾画方法和MRI-CT图像融合的方法勾画的临床靶体积（CTV）,通过比较勾画的CTV和适形度来比较两种方法勾画靶区的准确性和稳定性。[结果]采用MRI-CT方法勾画的CTV的体积小于用常规方法勾画的CTV的体积（t=2.49,P=0.032）,而两位医师采用MRI-CT图像融合勾画的CTV适形度高于常规方法勾画CTV的适形度（t=4.21,P=0.002）。[结论]MRI-CT图像融合是脑胶质术后准确勾画靶区的有效方法。     

CT与MRI图像融合技术确定原发性肝癌三维适形放疗靶区应用研究

目的 探讨原发性肝癌(HCC)患者CT与MRI图像融合的精度,以及如何确定大体肿瘤体积(CTV).方法 13例HCC患者行深吸气末屏气模拟CT定位扫描及呼气末MRIT2相扫描,其中6例又加做深吸气末屏气快速MRIT2相(MRIT2F)扫描.互信息法进行图像融合,自动匹配后手动微调.图像融合精度的评价指标为CT与MRI图像上骨性标记点距离(DCT-MRIT2)及肝脏交叠度(P-LIVER CT-MRIT2(CT-MRIT2F).两位医师独立在CT、MRI图像上勾画GTV,分别计算依据CT、MRI勾画的GTV、相互交叠体积及融合后总体积计算CT上GTV及MR/上GTV占融合后总体积百分比.结果 DCTMRIT2、DCT-NRIT2F分别为(2.7 ±0.8)、(2.1.±0.9)mm.CT与MRIT2、MRIT2F的肝脏交叠度分别为85.9%±4.1%、92.7%±1.5%.两位医师在MRI上勾画的GTV相似,但在CT上勾画的不同.CT、MRIT2、MRIT2F上的GTV分别为(387 ±396)、(488±461)、(597±541)cm3.CT、MRIT2上GTV分别占融合后体积的66.2%±13.5%、88.7%±10.2%,CT、MRIT2F的分别占71.3%±12.7%、93.5%±4.8%.结论 用作CT和MRI融合图像的采集应在同一呼吸时相并保持同一体位,用自动配准软件采用归一化互信息法进行自动配准.用于放疗计划的GTV应该是CT和MRI图像上勾画GTV的总和.     

功能影像在食管癌精确放疗中的应用价值研究

目的 探讨PET-CT在食管癌临床分期诊断和三维适形放疗靶区勾画及治疗计划制定中的应用价值.方法 2007-2008年经病理证实的食管癌患者20例人组,其中2例接受手术治疗,18例行三维适形放疗.患者疗前行PET-CT模拟定位,比较食管镜、食管钡餐造影、CT、PET-CT_(SUV2.5)、PET-CT_(40%SUVmax)图像上的病变长度及最大横径,观察CT与PET-CT对临床分期诊断的差异.依据CT、PET-CT_(SUV2.5)和PET-CT<40%SUVmax>勾画靶区并制定治疗计划,评价3套计划受量情况.结果 食管镜、食管钡餐造影、CT、PET-CTS_(SUV2.5、PET-CT_(40%SUVmax))所示病变长度分别为4.93、5.06、6.67、5.89、4.84 cm,CT、PET-CT_(SUV2.5)、PET-CT_(40%SUV)所示病变最大横径分别为4.05、3.38、2.95 cm.CT图像诊断31个淋巴结转移,PET-CT图像诊断21个淋巴结转移,共同诊断14个,17个淋巴结CT诊断阳性而PET-CT为阴性,7个淋巴结CT诊断阴性而PET-CT为高代谢.5例患者经PET-CT模拟定位后M分期由Mn期改为_1期,1例经PET-CT模拟定位后由M_0期改为M_1期,1例CT和PET-CT M分期一致.依据CT和PET-CT_(SUV2.5)勾画的GTV基本相等2例,CTV_(CT)GT_(SUV2.5)者13例,GTV_(SUV2.5),相似文献   

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。     

图像引导鼻咽癌调强放疗位置误差导致剂量差异分析

目的 分析千伏特锥形束CT(CBCT)对鼻咽癌调强放疗靶区中心位置变化及由位置偏差导致的剂量变化.方法 对21例鼻咽癌患者调强放疗,全程376次CBCT得到每次靶区中心变化值.在上述变化值中随机抽取10、15次值输入逆向调强放疗计划系统中,照射角度、子野序列、权重等均不变,只对中心发生变化;累积10、15次偏差计划得到新的剂量分布,通过偏差公式得到相对应次数标准计划剂量偏差情况.结果 未经校正的376次CBCT在左右、上下、前后方向的系统误差和随机误差分别为0.75 mm和1.13 mm,0.92 mm和2.15 mm,0.82 mm和1.24 mm,利用双参数模型计算CTV外扩4、6,4 mm生成PTV,左右、上下、前后方向＜2 mm的偏差比例分别为82.8%、76.0%、81.8%,＞3 mm偏差分别为6.2%、9.8%、7.1%.在15次累积计划时靶区接受95%处方剂量(D95)偏差为-7.5%～-11.9%,D50的为-5.1%～-8.2%.结论 每次较小的摆位误差可能对靶区或正常器官的剂量影响较小,但整个疗程累计30余次的误差结果可能导致较大剂量差异,通过双参数模型计算生成PTV并按PTV实现的计划和图像引导放疗可弥补这些剂量的不足.

Abstract：

Objective To discuss the set-up isocenter error based on kilovolt cone beam computed tomography (KVCBCT) and to investigate dose deviation led to set-up isocenter error. Methods 21 cases of nasopharyngeal carcinoma ( NPC ) treated with image guided intensity modulated radiotherapy (IG-IMRT)were investigated. The online KVCBCT scan, rigid image registration, set-up error was gained for 376 sets before radiotherapy. We sampled ten and fifteen setup isocenter error in the 376 sets randomly. Without changing beam angle,fields size and leaf sequences and dose weight et al. , we only replaced new isocenter and accumulated the new plan for ten or fifteen plans. We compared the percentage deviation between ten,fifteen times accumulated plans and normal ten , fifteen times plans. Results All 376 sets of KVCBCT image were analyzed for 21 cases. Under the condition of non-correction, the setup isocenter errors are 0. 75mm ± 1.13 mm, 0. 92 mm ±2. 15 mm,0. 82 mm ± 1.24 mm in left-right, superior-inferior and anteriorposterior directions respectively. So, we developed the margins which were 4 mm,6 mm、4 mm in three directions respectively from clinical tumor volume to planning tumor volume (PTV) calculated by two parameters model. In the fifteen accumulated plan, the deviation in the dose of 95% PTV (D95) was -7. 5% - - 11.9%, and the deviation in the D50 was -5. 1% - -8. 2%. Conclusions It is possible of small effects to normal organs and targets because of small error of patient displacement in one fraction.However, many small errors can led to considerable dose difference in targets and normal tissue in thirty fractions of all treatments period. So, according to two parameters model, PTV margin can be designed new planning and depended on IG-IMRT technique, which it will be significantly reduced these dose differences.     

4DCT与MR图像形变配准确定原发性肝癌放疗靶区的应用研究

目的 研究应用形变配准技术联合4DCT和MR-T₂图像进行肝癌IGTV制定的可行性。方法 选择2015—2016年间首次放疗的原发性肝癌患者10例,依次完成自由呼吸下4DCT扫描,深吸气状态下MR-T₂像扫描,将4DCT依呼吸时相分为10个序列。应用MIM软件进行图像配准,评价指标为门静脉、腹腔干在三维方向的最大位移及肝脏交叠度。在各序列CT图像上勾画GTV,将4DCT各时相GTV融合为IGTV;将MR-T₂图像形变配准到4DCT各时相图像上,获得10个GTV_DR,并融合为IGTV_DR。配对t检验比较不同靶区体积差异。结果 门静脉和腹腔干在x、y、z轴向位移分别为(0.3±0.8)、(0.5±1.5)、(0.7±1.2) mm和(0.8±1.8)、(0.1±1.0)、(0.6±2.0) mm。肝脏交叠度为(115.4±13.8)%。形变配准后4DCT各时相GTV均大于配准前,平均增加8.18%(P<0.05),且各分时相形变后的GTV与MR-T₂图像中勾画体积基本一致。IGTV_DR显著大于形变配准前IGTV体积,平均增加了9.67%(P<0.05)。结论 MR图像能显示比CT更多的信息且表现出更高对比度。勾画GTV时应将MR图像与4DCT图像相结合,基于此获得的IGTV可更好地确定靶区范围和运动轨迹,提高肝癌靶区勾画精度。     

CT与MR图像融合在鼻咽癌放射治疗大体肿瘤靶区勾画中的应用

目的探讨CT与MR图像融合在鼻咽癌放射治疗大体肿瘤靶区(GTV)勾画中的临床应用价值。方法40例鼻咽癌患者均在1周内分别进行CT和MR扫描。全部CT和MR图像传送至荷兰核通公司PLATO放射治疗计划系统,进行图像融合。由4位有经验的放疗科医师对CT靶区和CT与MR融合图像大体肿瘤靶区(GTV)进行勾画及评价分析。结果经t检验,融合图像对GTV的显示明显优于单独CT图像。医师对CT-MR融合靶区勾画一致性较好。结论CT-MR图像融合技术有利于鼻咽癌靶区的确定,从而提高临床医师对鼻咽癌大体肿瘤靶区(GTV)进行勾画的准确率,有利于患者的诊治。     

肝癌千伏级CBCT引导放疗配准方法比较

目的 比较肝癌千伏级CBCT图像与计划CT图像配准的不同方法。方法 离线下由4位观测者在加速器控制室内分别完成121幅CBCT图像与计划CT图像的配准,配准方法包括手动配准、常规软组织配准、常规骨性配准、肝脏配准、椎体配准,其中后4种方法均使用配准软件自动配准。对配准软件的稳定性进行检测,然后比较4位观测者使用同种自动配准方法结果,以此评估使用该方法可重复性。以4位观测者手动配准肝脏外轮廓结果平均值为基准,与其他配准方法结果比较。使用McNemar检验差异。结果 若保持配准条件不变,自动配准结果完全一致。常规软组织、骨性配准方法可重复性较好,椎体配准次之,肝脏配准最差。但肝脏配准结果与手动配准结果最接近,差值在3 mm内百分率分别为左右方向84.3%、上下方向 77.7%、前后方向92.6%。结论 使用配准软件自动肝脏配准可用于肝癌图像引导,但每次图像引导时均需有经验医师、技师共同参与,自动配准完成之后应根据肝脏外轮廓手动校正。