基于不同体位定位CT探讨不同勾画者勾画保乳术后部分乳腺外照射靶区差异

目的 比较基于不同体位定位CT下不同勾画者勾画保乳术后部分乳腺外照射(EB-PBI)靶区差异。方法 2016-2017年间27例保乳术后拟行EB-PBI的患者在自由呼吸状态下序贯完成俯卧位及仰卧位模拟定位3DCT扫描。5位勾画者分别在两种不同体位CT图像上基于术腔金属夹完成瘤床(TB) 靶区勾画和临床靶区(CTV) 的构建。比较两种体位不同勾画者间的靶体积、变异系数(COV)、匹配指数(MD)差异。结果 无论仰卧位还是俯卧位时,不同勾画者所勾画TB、CTV均不同(P<0.001、P=0.001、P<0.001、P=0.001)。俯卧位时不同勾画者CTV交集比仰卧位大5.79cm³(P=0.011)。仰卧位时5位勾画者的COVCTV显著大于俯卧位(P=0.014)。仰卧位时5位勾画者的MDTBTB及MDTBCTV均显著劣于俯卧位(P<0.001、P=0.001)。结论 与仰卧位相比,基于俯卧位构建EB-PBI靶区可显著减少不同勾画者间差异,提高勾画者间的一致性。因此,在自由呼吸状态下基于俯卧位施行EB-PBI更为合理。     

基于PET-CT的SUV值与基于4DCT的EE时相勾画胸段食管癌GTV相关性分析

目的 探讨基于PET-CT图像SUV阈值≥2.0及20%SUV_max与基于4DCT的EE时相图像勾画胸段食管癌原发肿瘤GTV相关性因素。方法 22例胸段食管癌患者序贯完成3DCT、4DCT、FDG PET-CT 胸部定位扫描。基于4DCT的EE时相图像勾画GTV_50%。基于SUV≥2.0、20%SUV_max分别在PET图像上勾画IGTV_PET并分别命名为IGTV_PET2.0、IGTV_PET20%。获得GTV_50%最大横径、GTV_50%大小、上下方向位移、三维运动矢量和SUV_max。结果 IGTV_PET2.0、IGTV_PET20%与GTV_50%间体积比与GTV_50%最大横径、GTV_50%大小、上下方向位移、三维运动矢量均无相关性(P=0.055~0.932);IGTV_PET2.0、IGTV_PET20%与GTV_50%间CI与GTV_50%最大横径、GTV_50%大小、上下方向位移、三维运动矢量均有相关性(P=0.005~0.033);IGTV_PET20%与GTV_50%间体积比、CI与SUV_max均有相关性(P=0.001、0.016)。结论 基于PET-CT图像构建的IGTV并不能客观真实反映肿瘤空间位置变化及运动信息,而且单一数值的SUV阈值选取也是不可靠的。构建食管癌原发肿瘤靶区时应依据4DCT所构建IGTV纠正PET-CT所构建IGTV边界及其位置。     

基于4DCT探讨金属夹、血清肿及两者结合勾画靶区对EB-PBI剂量学参数影响

目的 基于4DCT扫描探讨金属夹、血清肿及两者结合勾画靶区对部分乳腺外照射(EB-PBI)的剂量学参数影响。方法 选取2009—2013年间接受保乳手术并符合EB-PBI条件的20例患者入组。在4DCT 10个时相上,分别基于金属夹、血清肿及两者结合勾画GTV_C、GTV_S、GTV_C+S,并将10个时相图像上GTV分别融合得到IGTV_C、IGTV_S、IGTV_C+S,边界外扩15 mm作为PTV_C、PTV_S、PTV_C+S。由同一物理师在吸气末时相图像上分别基于PTV_C、PTV_S、PTV_C+S制定3DCRT计划,比较3组间靶体积、HI、CI及OAR剂量体积差异。结果 3个组间 IGTV、PTV及PTV与患乳体积比差异均有统计学意义(P均<0.05),血清肿组<金属夹组<金属夹结合血清肿组,血清肿组患侧正常乳腺、患侧肺受量小于金属夹组及金属夹结合血清肿组(P均<0.05),3个组间HI、CI差异均无统计学意义(P均>0.05)。结论 在4DCT图像上基于不同参照物构建靶区导致的体积差异对靶区剂量分布无明显影响,但对患侧乳腺及患侧肺受量却有明显影响。     

基于增强三维CT、四维CT及锥形束CT确定食管癌原发肿瘤大体肿瘤体积的比较

目的 比较基于三维CT （3D-CT）、四维CT （4D-CT）和锥形束CT （CBCT）图像勾画的食管癌大体肿瘤靶区位置和体积差异。方法 34例食管癌患者序贯完成3D-CT、4D-CT扫描,放疗首次拍摄CBCT。分别在3D-CT、4D-CT呼气末时相、4D-CT最大密度投影（MIP）和CBCT图像勾画得到GTV_3D、GTV_4D50、IGTV_MIP和IGTV_CBCT,4D-CT 10个呼吸时相的GTV融合得到IGTV₁₀,比较靶区间位置、体积和相互包含关系的差异。结果 胸上、中、下段大体肿瘤体积大小均为IGTV₁₀>IGTV_CBCT或IGTV_MIP>GTV_3D或GTV_4D50。以IGTV₁₀作为标准靶区,IGTV₁₀与IGTV_CBCT的漏误照均大于IGTV₁₀与IGTV_MIP的漏误照（t=-8.294~-3.192,P<0.05）。但IGTV₁₀未被GTV_3D包含比例与IGTV₁₀未被IGTV_CBCT包含比例间差异无统计学意义（P>0.05）。胸上段GTV_4D50/IGTV_CBCT与三维矢量成负相关（r=-0.756,P<0.05）,IGTV_CBCT与其余4个靶区中心在前后方向差异有统计学意义（t=-3.559~-2.435,P<0.05）。胸中段IGTV₁₀/IGTV_CBCT与三维矢量成正相关（r=0.695,P<0.05）,IGTV_CBCT和IGTV₁₀靶区中心在前后方向差异有统计学意义（t=2.201,P<0.05）,IGTV₁₀未被IGTV_CBCT包含比例与三维矢量成正相关（r=0.540,P<0.05）。胸下段IGTV_CBCT和IGTV_MIP靶区中心在左右方向差异有统计学意义（t=-2.365,P<0.05）,IGTV₁₀未被IGTV_CBCT包含比例与三维矢量成正相关（r=0.678,P<0.05）。IGTV_CBCT相对其余4个靶区的MI值为0.65~0.72。结论 CBCT图像包含的肿瘤运动信息量明显大于3D-CT图像,但小于4D-CT 10个时相融合包含的运动信息。CBCT与MIP图像包含相似的运动信息,但两者的靶区运动信息不能相互代替。     

基于四维CT自由呼吸下全乳调强放疗靶区与危及器官剂量学研究

目的 探讨基于4DCT的自由呼吸状态下全乳正向调强放疗(IMRT)临床靶体积(CTV)位移及体积变化与计划靶体积(PTV)及危及器官(OAR)剂量学变化的相关性。方法 选择行保乳术后接受4DCT模拟定位患者 17例,以T₀为参考时相制定全乳正向IMRT计划,并将T₀时相的IMRT计划复制到其余9个时相上。观察呼吸周期中呼吸运动导致的PTV与OAR剂量学变化。结果 自由呼吸状态下全乳CTV位移矢量为(2.09±0.74) mm,变化率为(3.05±0.94)%。CTV变化与PTV及OAR剂量学变化无关(r=－0.390~0.480,P=0.182~0.775);CTV在前后、头脚及矢量方向与PTV平均受量、适形指数、肺脏高剂量受照体积均相关(r=－0.975~0.791,P=0.000~0.041);CTV头脚、矢量方向位移仅与心脏 V₅有关(r=－0.795、0.687,P=0.006、0.028)。肺体积变化与其高剂量受照体积呈正相关(V₂₀、V₃₀、V₄₀、V₅₀,r=0.655~0.882,P=0.001~0.040),而心脏体积变化仅与 V₅相关(r=－0.701,P=0.024)。结论 自由呼吸状态下实施保乳术后全乳正向IMRT,乳腺固有体积变化对放疗影响可忽略,基于4DCT定位并制定治疗计划或辅助呼吸控制可保证全乳正向IMRT实施更为准确。     

基于四维和三维CT的肝癌靶区与正常组织位移分析

经导管动脉化疗栓塞术结合术后放疗已成为无法手术切除的原发性肝癌的主要治疗方式之一,然而,肝脏位置受呼吸运动影响较大,会影响到肝癌靶区确定.已有文献报道了肝癌放疗计划中呼吸运动造成的肿瘤及邻近正常组织剂量学误差[1-2].相对于四维CT(four-dimensional CT,4DCT)临床常用的3DCT模拟定位靶区位置确定以及与邻近正常组织位置关系有待探讨.     

保乳术后仰卧位与俯卧位部分乳腺外照射靶区体积及剂量学比较

目的 探讨保乳术后基于仰卧位与俯卧位实施部分乳腺外照射（EB-PBI）时靶区体积及剂量学差异。方法 2016年7月至2017年4月,30例保乳术后拟行EB-PBI的患者在自由呼吸状态下序贯完成俯卧位及仰卧位模拟定位3D-CT扫描。由同一勾画者分别在两种体位CT图像上基于术腔金属夹完成瘤床（TB）勾画和临床靶区（CTV）及计划靶区（PTV）的构建,并勾画肺脏、心脏和双侧乳腺作为危及器官（OAR）。分别制定三维适形EB-PBI治疗计划,比较两种体位靶区间及OAR剂量体积差异。结果 基于仰卧位、俯卧位勾画的TB分别为14.40和14.10 cm³,CTV分别为57.35和62.60 cm³,PTV分别为108.85和113.70 cm³,俯卧位CTV及PTV均大于仰卧位（Z=-3.01、-2.87,P<0.05）,而不同体位间TB差异则无统计学意义（P>0.05）。靶区均匀性指数（HI）分别为0.09和0.10,俯卧位大于仰卧位（Z=-3.137,P<0.05）,靶区适形指数（CI）分别为0.69和0.78,仰卧位小于俯卧位（t=9.034,P<0.05）。两种体位EB-PBI计划中,心脏平均受照剂量（D_mean）分别为0.34和1.19 Gy,俯卧位大于仰卧位（Z=-4.12,P<0.05）;患侧肺D_mean分别为1.72和1.59 Gy,俯卧位小于仰卧位（Z=-2.18,P<0.05）;患侧乳腺D_mean分别为10.01和10.40 Gy,差异无统计学意义（P>0.05）。结论 对于中国乳腺癌保乳患者而言,在自由呼吸状态下基于俯卧位实施三维适形EB-PBI是可行的。在降低患侧肺脏受照剂量以及提高靶区适形指数方面,俯卧位较仰卧位有明显优势。     

基于3D-CT与4D-CT勾画保留乳房手术后全乳靶区的比较研究

目的探讨基于三维CT(3D-CT)与四维CT(4D-CT)勾画的乳腺癌保留乳房手术后全乳靶区(CTV)的差异性。方法对13例保留乳房手术后患者于CT模拟定位时序贯完成胸部3D-CT和4D-CT扫描,并依据实时位置管理系统(RPM)同步采集的呼吸信号将每个呼吸周期的4D-CT图像分为10个呼吸时相。将图像传入Eclipse计划系统,以4D-CT的吸气末(T0)时相为基准,其余9个时相的9套图像(T10、T20、30……T90)、最大密度投影图像(MIP)及3D-CT图像分别与之配准。同一勾画者分别于两个不同时间,在4D-CT的T0图像上勾画源于3D-CT、T0、呼气中(T20)、呼气末(T50)及MIP图像上的全乳靶区。之后,在4D-CT的T0图像上勾画源于3D-CT、4D-CT及MIP图像上的全乳靶区,并分别定义为CTV3D、CTV0、CTV10……CTV90和CTVMIP。最后,将4D-CT的CTV0、CTV10、CTV20……CTV90融合得到融合靶区(internalclinicaltargetvolume,ICTV)。比较4D-CT不同时相图勾画的全乳靶区后,选取其中具有代表性的T0、T20、T50、MIP图像与3D-CT图像相比。比较同一勾画者的勾画差异性以及基于3D-CT与4D-CT勾画的全乳CTV体积、匹配指数(MI)和包含度(DI)的差异性。计量资料比较采用t检验或Friedman、Wilcoxon秩和检验。结果无论基于3D-CT还是基于4D-CT,同一放射治疗医师勾画的靶区体积差异无统计学意义(P均>0.050)。呼吸运动对4D-CT10个时相的CTV体积大小无明显影响(P>0.050)。CTV3D、CTV0、CTV20、CTV50、CTVMIP体积的中位数分别为708.11、721.29、725.04、723.89、728.69cm3。CTV3D与CTV0、CTV20、CTV50、CTVMIP体积差异均无统计学意义(P均>0.050);CTV3D与CTV0、CTV20、CTV50的MI中位数分别为0.88、0.86和0.86,4D-CT不同时相CTV与CTV3D的MI差异无统计学意义(x2=0.462,P=0.794)。CTV3D对CTV0、CTV20、CTV50的DI中位数分别为0.94、0.93和0.92,CTV0、CTV20、CTV50对CTV3D的DI中位数分别为0.95、0.95和0.94,CTV3D与4D-CT不同时相CTV的DI差异无统计学意义(P均>0.050)。ICTV体积的中位数为793.56cm3,ICTV体积明显>CTV3D(Z=-3.180,P=0.001),CTV3D与ICTV的MI中位数为0.86。CTV3D对ICTV和ICTV对CTV3D的DI分别为0.91和0.96,两者之间差异有统计学意义(Z=-3.180,P=0.001)。ICTV体积明显>CTVMIP体积(Z=-3.180,P=0.001),两者之间DI差异有统计学意义(Z=-3.180,P=0.001),ICTV与CTVMIP的MI中位数为0.93。结论在勾画标准一致的情况下,同一勾画者所勾画的全乳靶区不受CT扫描方式的影响。3D-CT扫描所采集的呼吸运动信息有限,呼吸运动对内靶区(ITV)的构建影响显著,基于4D-CT扫描图像构建ITV更合理。