大体积肺癌IMRT初次及二次计划剂量学变化研究

目的 采用刚性配准和形变配准方法获得大体积非小细胞肺癌(NSCLC) IMRT中靶区和危及器官(OAR)的累加剂量,并与初次计划的剂量进行比较。方法 选择 30例采用IMRT的大体积NSCLC患者,每位患者分别在放疗前和放疗20分次时进行4DCT模拟定位,基于初次4DCT的平均密度投影CT1-avg制定放疗计划为Plan1,基于二次4DCT的平均密度投影CT2-avg修改放疗计划为Plan2,分别采用刚性配准和形变配准方法将两次计划进行剂量累加得到Plan刚性和Plan形变。比较初次定位和二次定位之间大体肿瘤体积(GTV,以吸气末时相图像CT50%上的勾画为准)和OAR (OAR,以平均密度投影图像CTavg上的勾画为准)的体积变化,以及Plan2、Plan刚性、Plan形变的剂量体积指标相比Plan1的差异。结果 二次定位和初次定位相比,GTV、心脏体积分别缩小44.2%、5.5%,患侧肺、健侧肺、全肺体积分别增大5.2%、6.2%、5.8%(P<0.05);对于内GTV (IGTV,10个4DCT时相的GTV融合而来)和计划靶体积(PTV)的D95%、D98%、V100%,Plan2与Plan1相近(P>0.05),Plan刚性、Plan形变较Plan1均略有下降(P<0.05);对于脊髓、心脏、患侧肺、双肺剂量,Plan2、Plan刚性、Plan形变较Plan1均降低(P<0.05),其中心 脏V30Gy和 Dmean分别降低27.3%、16.5%、15.3%和15.2%、6.6%、5.6%,双 肺V20Gy和 Dmean分别降低15.6%、4.5%、3.7%和15.7%、6.2%、5.1%;Plan形变的IGTV和PTV的D95%、D98%,心 脏V40Gy,患侧肺和全肺 的V20Gy、Dmean高于Plan刚性(P<0.05)。形变配准后OAR相似指数明显高于刚性配准(P<0.05)。结论 Plan2中OAR剂量体积指标相比Plan1差别很大,因此它们在预测OAR放射性损伤方面均有较大偏差,而形变配准得到的剂量体积指标可以提高预测精度。     

左心室肌CT影像组学特征在心跳周期中动态变化的量化分析

目的 应用影像组学技术结合心电门控4DCT强化扫描图像,量化分析左心室肌CT影像组学特征在心动周期中的变化情况,为基于心电门控4DCT进行心脏功能动态评估提供可行方法。方法 将14例患者的4DCT强化扫描图像以心动周期5%为间隔,重建0%~95% 20个时相的图像。分别在单个时相勾画左心室肌（LVM）,并在左心室心腔造影剂充盈完好区域勾画直径为13 mm的球体[心腔感兴趣区（ROI）]。利用3DSlicer软件对所有勾画的92个特征进行提取,分析CT值在心腔ROI和LVM上的分布情况,基于心腔ROI进行初步筛选（单因素方差分析）得到稳定特征,再利用稳定特征对LVM进一步筛选（单因素方差分析）得到有差异特征,然后采用Wilcoxon秩和检验量化分析特征在心跳周期中随心跳的变化情况。结果 心跳周期中心腔ROI的平均CT值变化率小于LVM,变化率分别为9.23%、17.88%。有36个稳定特征在心腔ROI上差异均无统计学意义（P>0.05）;在36个稳定特征中,对LVM分析得到20个差异有统计学意义的特征（F=1.641~6.206,P<0.05）,且平均变化率达到98.63%,其中Firstorder矩阵：中值（-103.96%）、均值（123.67%）;GLDM矩阵：灰度非均匀性（99.81%）等变化率达到了99%以上,且不同心动周期中的最大值、最小值之间的差异均具有统计学意义（Z=-3.921~-3.173,P<0.05）。结论 通过结合影像组学技术和心电门控4DCT强化扫描图像可以放大心动周期中CT图像的微观变化,可为左心室肌功能的变化评估提供一个新方法,Firstorder矩阵的均值等特征更具应用潜力。     

原发性肝细胞癌的CT影像组学分析

目的:应用影像组学方法量化原发性肝细胞癌在CT增强扫描时“快进快出”的影像学表现。 方法:在平扫期、动脉期、门脉期上勾画肿瘤靶区（GTV）和部分正常肝脏组织,提取所勾画靶区的特征值,量化GTV以及正常肝脏组织在不同时相上影像组学特征值的差异。 结果:共提取55个特征,正常肝脏组织和GTV在平扫期与动脉期、平扫期与门脉期、动脉期与门脉期所提取的特征差异具有统计学意义的分别有7、8、22个和35、41、33个;GTV与正常肝脏组织在平扫期差异具有统计学意义的特征有49个,动脉期46个,门脉期38个;有6个特征与 “快进快出”现象有关。 结论:基于影像组学技术量化不同强化时机肝细胞癌和正常肝脏组织的特征,为追踪肝细胞癌肿瘤异质性及动态变化提供有效的手段。