3DCT、4DCT和PET-CT定义的胸段食管癌PTV比较研究

目的 探讨基于PET-CT图像SUV≥2.5、20%或25%SUV_max与基于3DCT、4DCT构建的胸段食管癌PTV位置及体闫积差异性。方法 18例胸段食管癌患者序贯完成3DCT、4DCT、FDG PET-CT 胸部定位扫描。3DCT图像常规外扩获得PTV_3D;PTV_4D通过10个时相靶区融合获得;基于SUV≥2.5、20%或25%SUV_max分别得到IGTV_PET2.5、IGTV_PET20%、IGTV_PET25%,分别将这3个靶区上下方向外扩3.5 cm,左右前后方向外扩1 cm得到PTV_PET2.5、PTV_PET20%、PTV_PET25%。结果 PTV_3D体积显著大于PTV_4D和PTV_PET(P=0.000~0.044),而PTV_PET和PTV_4D相近(P=0.216~0.633)。PTV_3D、PTV_4D相互间DI分别为0.70、0.95,同三维运动矢量呈负相关(P=0.039)。PTV_PET2.5、PTV_PET20%、PTV_PET25%相互间DI分别为0.74、0.72、0.78、0.73、0.77、0.70,同三维运动矢量无相关性(P=0.150~0.822)。PTV_3D、PTV_PET间相互DI分别为0.86、0.84、0.88、0.63、0.67、0.59。结论 由于各自所包含的靶区信息差异等原因,基于3DCT、4DCT及PET-CT构建的胸段食管癌PTV在空间上很难达到完全重合。利用自由呼吸状态下PET扫描图像来构建胸段食管癌PTV尚需慎重。     

基于3D-CT与4D-CT定义的肝癌计划靶区比较

目的:探讨基于轴位3D-CT和4D-CT定义的肝癌不同计划靶区(PTV)位置与体积的差异。方法:适合三维适形放疗(3D-CRT)的肝癌患者14例,分别行上腹部轴位3D-CT和4D-CT模拟定位扫描。将源于3D-CT的临床靶区(CTV3D)分别采用常规外扩(上下10mm、左右和前后5mm)方式、方向特异性不均匀外扩方式和基于肿瘤三维运动矢量均匀外扩方式构建不同的内靶区(ITV),而后外扩5mm摆位误差,构建PTVconv、PTVspec和PTVvector,将源于4D-CT的10个时相CTV融合构建个体化的内靶区(ITV4D),ITV4D边缘外扩5mm形成PTV4D。分析采用4种不同方式定义的PTV位置与体积的差异。结果:源于3D-CT的3种PTV与PTV4D靶区中心在左右、前后和上下方向上的平均差异<1mm且无统计学意义。PTV4D分别比PTVconv、PTVspec和PTVvector平均减小了32.27%、24.95%和48.08%,差异有统计学意义(P值均<0.001)。结论:基于3D-CT和4D-CT定义的计划靶区中心位置间的差异不明显,个体化外扩的PTV4D体积小于基于3种不同方式外扩的3DPTV。     

应用4DCT技术确定食管癌放疗靶区及其剂量学研究

目的 比较胸中下段食管癌3D、4D放疗计划的靶区大小、靶区位移及相关剂量学差异,评估4D计划的临床价值。方法 2012年内 19例胸中下段食管癌患者分别在同次CT模拟定位时序贯行3D、4D扫描,模拟勾画二者靶区及OAR。设计3D计划和4D计划,比较3D计划与4D计划靶体积、中心点位移及OAR剂量学差异。在各项参数相同下将3D计划平移至4DCT形成3DC计划,并比较3DC计划与3D计划靶区剂量学差异。采用配对t检验或Wilcoxon符号秩检验两套计划差异。结果 全组4DCT的PTV大于3DCT (195.19 cm³∶175.67 cm³,P=0.001)。10例胸中段食管癌中心点位移仅左右方向不同(位移为0.25 cm,P=0.014)。9例胸下段食管癌中心点位移3个方向差异无统计学意义(P=0.722、0.307、0.208)。19例胸中下段食管癌3DC计划中 V₁₀₀、V₉₅、V₉₀均低于3D计划(88.62%∶95.69%,P=0.000;95.17%∶99.79%,P=0.001;97.19%∶99.99%,P=0.001)。全组4D计划两肺 V₅、V₂₀及心脏 D_mean均高于3D计划(39.49%∶37.44%,P=0.016;19.93%∶18.87%,P=0.018及2607.74 cGy∶2389.16 cGy,P=0.004),但均未超出剂量限制范围。结论 4DCT定位技术能准确确定胸中下段食管癌靶区个体化外扩边界,4D计划因靶区增大虽使肺受量增加但在剂量限制范围内,4D计划使心脏受量增加应引起注意。     

三维CT与四维CT确定食管癌原发肿瘤内在大体肿瘤体积比较研究

目的 比较基于三维CT (3DCT)和四维CT (4DCT)4种方法确定的食管癌内在大体肿瘤体积(IGTV)位置、体积及匹配指数(MI)的差异。方法 13例食管癌患者于同次CT模拟定位时序贯完成3DCT和4DCT扫描,并依据国际抗癌联盟或美国癌症研究联合会食管分段标准分为胸上段组(A组)和胸中下段组(B组)。采用4种方式获得IGTV:4DCT 10个呼吸时相的GTV融合得到IGTV₁₀;0%和50%时相融合得到IGTV₂;在最大密度投影(MIP)图像上勾画得到IGTV_MIP;基于3DCT图像上GTV依据4DCT图像测得的靶区运动范围外扩得到IGTV_3D。结果 A组左右、前后、上下方向位移差异无统计学意义(0.11、0.09、0.18 cm,χ²=1.06,P=0.589);B组上下方向位移>左右、前后方向(0.47、0.15、0.12 cm,χ²=12.00,P=0.002)。A组IGTV₁₀与IGTV₂、IGTV_3D靶区中心三维方向位移差异均无统计学意义(t=－2.24~0.00,P=0.089~1.000),MI分别为0.88、0.54。B组IGTV₁₀和IGTV_3D靶区中心左右、前后、头脚位移差异无统计学意义(t=－0.80、－0.82、－1.16,P=0.450、0.438、0.285),MI为0.59;而IGTV₁₀和IGTV₂靶区中心位移在左右方向差异有统计学意义(t=2.97,P=0.021),MI为0.86。IGTV_MIP体积10(t=－2.84,P=0.025),IGTV_MIP和IGTV₁₀靶区中心左右、前后、头脚位移差异无统计学意义(t=－0.25、0.84、－1.22,P=0.809、0.429、0.263),IGTV₁₀对IGTV_MIP的MI为0.78。结论 对胸段食管原发肿瘤,基于4DCT图像进行靶区勾画在保证靶区覆盖率的同时缩小了内靶体积,但IGTV₂ 和IGTV_MIP均不能包含食管原发肿瘤的全部运动信息。     

基于三种CT图像勾画的非小细胞肺癌靶体积比较研究

目的 比较基于三维CT (3DCT)、四维CT (4DCT)和锥形束CT (CBCT)图像勾画所得非小细胞肺癌(NSCLC)靶区位置和体积差异。方法 31例周围型NSCLC患者,序贯完成胸部3DCT和4DCT扫描,基于3DCT制定放疗计划,放疗首次拍摄CBCT,并基于骨性标志配准校正。在3DCT、4DCT的50%时相、最大密度投影(MIP)、CBCT图像上勾画得到GTV_3D、GTV_4D50%、IGTV_MIP和IGTV_CBCT。对组间位移比较行Wilcoxon秩和检验,靶区位置及包含度比较行配对t检验,肿瘤三维运动相关性行Pearson法分析。结果 肺上叶组GTV_3D、GTV_4D50%、IGTV_MIP 与IGTV_CBCT比值分别为0.77、0.84和1.10(P=0.004、0.005、0.07);中下叶组比值分别为0.67、0.65和1.17(P=0.001、0.001、0.020)。全组患者GTV_4D50%与IGTV_CBCT比值与肿瘤三维运动呈负相关(P=0.012)。全组患者IGTV_CBCT对GTV_3D、GTV_4D50%、IGTV_MIP包含度分别为0.65、0.65和0.62,IGTV_CBCT对GTV_MIP包含度与IGTV_CBCT对GTV_3D或GTV_4D50%包含度差异无统计学意义(P=0.375、0.167),而GTV_3D、GTV_4D50%、IGTV_MIP对IGTV_CBCT包含度分别为0.47、0.49和0.67,IGTV_MIP对IGTV_CBCT包含度大于GTV_3D或GTV_4D50%对IGTV_CBCT包含度(P=0.000、0.000)。结论 CBCT图像包含的肿瘤运动信息量明显大于3DCT图像,但略小于4DCT的MIP图像。即使3DCT、4DCT与CBCT配准校正后也有可能导致较严重的脱靶,这是基于CBCT进行循证靶区和计划修正所需注意的。     

基于四维CT的食管癌整体与分层测量内边界外扩距离的比较研究

目的 比较自由呼吸状态下根据四维CT (4DCT)勾画的食管癌整体与各椎体水平食管癌层面靶区外扩范围的差异。方法 13例食管癌患者接受4DCT模拟定位扫描,以呼气末T0时相为基准由同一位放疗医生在计划系统中勾画10个呼吸时相食管癌原发肿瘤体积,分别记录各时相靶区中心坐标。然后根据食管癌毗邻的同水平椎体(上下缘和中心层面)勾画10个呼吸时相CT横断面靶区,获得中心坐标(x,y)和左右、前后方向最大径。参考同一椎体平面食管癌靶区中心坐标和直径变化计算内靶区左右、前后方向外扩距离,然后筛选出10组数据中的同方向最大值,比较三维方向呼吸运动位移、相关性以及食管癌整体与分层面内靶区外扩距离差异。结果 食管癌整体左右、前后、上下方向的运动范围分别为1.32、1.09、2.92 mm,其中左右与前后方向相似(t=1.21,P=0.251),左右与上下方向不同(t=－3.38,P=0.005),前后与上下方向也不同(t=－4.02,P=0.002);r值分别为0.597、0.662、0.723,P值分别为0.040、0.019、0.008。食管癌整体左、右、前、后方向平均位移分别为 －0.38、0.94、－0.62、0.47 mm,按照椎体水平食管癌各分层最大位移平均值分别为 －1.83、2.21、－1.85、2.02 mm,各方向比较均不同(t=5.15、－4.58、3.50、－7.56,P=0.000、0.001、0.004、0.000)。结论 食管癌在三维方向位移有显著相关性,根据食管癌整体测量的内靶区外扩距离显著小于分层面测量所需的最大外扩距离。     

增强扫描对基于4DCT胸段食管癌GTV勾画及IGTV构建的影响

目的 探讨增强扫描与否对基于4DCT勾画的胸段食管癌原发肿瘤各时相GTV差异及对IGTV构建的影响。方法 25例胸段食管癌患者,胸上段8例、胸中段9例、胸下段8例,自由呼吸状态下序贯完成普通4DCT与增强4DCT扫描,同一勾画者按照同一标准先在平扫4DCT各图像上勾画GTV并构建相应IGTV。1个月后同一勾画者再在增强4DCT图像上勾画GTV并构建相应IGTV。结果 基于增强扫描图像勾画的靶区变异系数小于平扫图像勾画的(P=0.000),但胸上、下段食管癌患者二者的GTVz轴长度、GTV、IGTV均相近(P=0.529、0.110;P=0.158、0.416;P=0.147、0.615),而对胸中段食管癌患者二者的GTVz轴长度、GTV、IGTV不同(P=0.005、0.035、0.021)。结论 对胸中段食管癌患者,增强4DCT扫描可减小靶区勾画误差并可构建相对精确的IGTV,而对胸上、下段食管癌患者靶区勾画及IGTV构建无显著影响。     

四维与三维CT模拟定位确定食管癌原发肿瘤靶区位移和体积的比较研究

目的 比较四维CT(four-dimensional computed tomography,4D-CT)和三维CT(three-dimensional CT,3D-CT)模拟定位技术确定食管癌原发肿瘤的位移和体积.方法 前瞻性入组22例经病理证实的拟行调强放疗的食管癌患者序贯完成3D-CT和4D-CT模式下胸部模拟定位增强扫描.比较3种不同方法获得的食管肿瘤内在大体肿瘤靶区体积(internal gross tumor target volume,IGTV):4D-CT的10个呼吸时相的GTV得到IGTV4D;4D-CT的吸气末和呼气末时相GTV融合得到IGTV4D';基于3D-CT的GTV再依据4D-CT测得的靶区运动范围外扩得到IGTV3D.比较IGTV4D、IGTV4D、和IGTV3D三维方向的位移差异.计算不同段食管癌原发肿瘤靶区IGTV4D与IGTV3D和IGTV4D'的相似度指数(dice similarity coefficient,DSC)和交叉指数(overlap index,OI).结果 胸中段和胸中下段原发肿瘤10个时相上的靶区中心在左右、前后和头足方向的位移比较差异均具有统计学意义(均P＜0.01).食管癌原发肿瘤体积IGTV3D＞ IGTV4D＞ IGTV4D'(P＜0.05).设定IGTV4D为食管肿瘤的金标准,IGV3D有9.1％ ～24.1％周围正常组织可能受到不必要的照射;IGTV4D'有10.5％ ～ 34.5％肿瘤靶区可能被漏照.结论 在食管癌调强放疗模拟定位中,4D-CT模拟定位技术优于3 D-CT模拟定位技术.     

基于4DCT探讨放疗中食管癌GTV50及IGTV空间位置及重合度变化

目的 基于4DCT模拟定位增强扫描探讨放疗不同时段胸段食管癌GTV₅₀、IGTV空间位置及重合度变化。方法 对33例胸段食管癌患者于放疗前及放疗10次、20次时行4DCT模拟定位增强扫描,分别在每次扫描各时相图像上勾画食管癌GTV₅₀并构建IGTV。比较不同时段靶体积大小、DI和MI。结果 疗程中GTV₅₀、IGTV体积均呈递减趋势,两靶区中心点位置变化均不明显。初始靶区对放疗10次、20次GTV₅₀的DI分别为0.75、0.63(P=0.000),IGTV的分别为0.79、0.66(P=0.000);GTV₅₀的MI分别为0.61、0.56(P=0.002),IGTV的分别为0.68、0.58(P=0.005)。两靶体积比变化与初始各靶区对疗程中各靶区DI变化均呈正相关(r=0.632,r=0.783),与MI亦均呈正相关(r=0.387,r=0.483),三维运动矢量与MI均呈负相关(r=－0.455,r=－0.438)。结论 胸段食管癌原发灶常规剂量分割放疗时GTV₅₀、IGTV空间位置变化均<0.8 cm,同时放疗中靶区退缩致使靶区DI及MI出现不同程度下降。     

四维CT技术确定肺内孤立性病灶靶体积应用

目的 应用四维CT技术测量肺内孤立性病灶三维空间位移,比较最大密度投影(MIP)法与三维CT经验外扩法计划靶体积差异。方法 分析24例肺内孤立性病灶数据,分别行自由呼吸状态下三维和四维CT扫描,利用四维技术重建得到不同相位图像,比较病灶三维空间位移,并比较四维计划靶体积(PTV4DMIP)与三维CT勾画大体肿瘤体积(GTV)外扩1.0 cm和1.5 cm得到的靶体积( PTV3D1.0cm、PTV3Dl.5cm)差异。结果 肺上(中)叶、下叶病灶在左右方向(x轴)和前后方向(z轴)的位移均相似(0.27、0.39 cm,t=1.44,P=0.116和0.29、0.40 cm,t=l.51,P=0.227),头脚方向(y轴)不同(0.44、0.92 cm,t =2.87,P=0.000)。肺内孤立性病灶y轴方向上位移与x、z轴间均不同[0.60 cm与0.31 cm(t=4.23,P=0.000)、0.60 cm与0.32 cm(t=4.65,P=0.000)],而x、z轴间相似(0.31、0.32 cm,t =0.33,P=0.741)。三维方向上周围型肺癌、肺转移瘤的位移相似(x轴:0.37、0.32 cm,t =0.52,P=0.223;y轴:0.54、0.95 cm,t=-1.38,P=0.061;z轴:0.42、0.37 cm,t=0.29,P=0.859)。PTV3D10cm、PTV3D1.5cm均大于PTV4DMIP(46.73、86.52、30.02 cm3,t=-11.35、-12.09,P=0.000、0.000)。结论 肺内孤立性病灶随生理运动在y轴方向位移与x、z轴不同,经验PTV3D大于PTV4DMIP,提示4DMIP在保证靶区覆盖前提下能帮助减少正常器官受量。     

781例不同部位食管癌三维放疗预后分析

目的 探讨不同部位食管癌三维放疗疗效差异及可能原因。
方法 2003-2009年781例T 1 ~T 4 期食管鳞癌患者接受常规分割三维放疗,其中肿瘤位于颈段 31例、胸上段 210例、胸中段 427例、胸下段 113例,处方剂量 50~70 Gy (中位数60 Gy)。197例患者接受了化疗。Kaplan-Meier法计算生存率并Logrank法检验和预后单因素分析,Cox法预后多因素分析。
结果 随访率为95.8%,随访时间满 5年者为 128例。颈段,胸上段,胸中段,胸下段食管癌1、3、5年生存率分别为83.9%、67.4%、58.1%,80.4%、47.4%、35.5%,63.7%、30.2%、21.9%,69.9%、33.6%、28.8%,其中颈段与胸上段、胸中段与胸下段食管癌生存相仿(χ²=3.03、1.35,P=0.082、0.246),但颈段高于胸中段、胸下段的(χ²=11.64、7.37,P=0.001、0.007),胸上段也高于胸中段、胸下段的(χ²=17.74、4.41,P=0.000、0.036)。颈段与胸上段的合并,胸中段与胸下段的合并后1、3、5年生存率分别为80.8%、50.0%、38.7%,65.0%、30.9%、23.4%(χ²=23.01,P=0.000)。胸中下段与颈胸上段比较大体肿瘤体积较大(48.22 cm³∶34.74 cm³,Z=5.80,P=0.000)、病变长度较长(5.20 cm∶4.80 cm,Z=2.36,P=0.018)、年龄较高(67岁∶63岁,Z=2.82,P=0.005)。多因素分析提示钡餐长度、肿瘤部位、非手术N分期、大体肿瘤体积为影响因素(χ²=4.13、10.01、10.34、11.19,P=0.042、0.002、0.001、0.001)。
结论 颈段、胸上段食管癌三维放疗疗效优于胸中段、胸下段食管癌。     

90例不同部位食管癌同步放化疗后疗效分析

目的 探讨颈胸上段食管癌和胸中下段食管癌同步放化疗疗效及食管狭窄情况.方法 选取2011年1月至2014年12月在江苏省苏北人民医院诊治的不同部位食管癌初治患者90例,均行同步放化疗,放疗中位剂量60 Gy,化疗方案为紫杉醇联合奈达铂方案.其中,颈胸上段食管癌48例,胸中下段食管癌42例,比较两组近期有效率、局部控制率、生存率及食管狭窄情况.结果 随访率为100％,颈胸上段食管癌组和胸中下段食管癌组近期有效率分别为81.2％、73.8％(x2=0.717,P=0.397);1年局部控制率分别为90.3％、71.8％(x2=5.865,P=0.015);1年生存率分别为87.5％、69.0％(x2=4.580,P=0.032);中度及以上程度食管狭窄发生率分别为55.6％、29.4％(x2 =5.360,P=0.021).两组在近期疗效方面差异无统计学意义,而颈胸上段食管癌组在1年局部控制率、1年生存率和食管狭窄发生率上均明显高于胸中下段食管癌组,差异有统计学意义.结论 颈胸上段食管癌疗效较胸中下段食管癌好,但颈胸上段食管癌放疗后食管狭窄程度较胸中下段食管癌重.     

非手术肺癌放疗靶区变化的锥形束CT观察

目的 用千伏级锥形束CT (KVCBCT)离线分析非手术肺癌大体肿瘤体积(GTV)随放疗变化规律。
方法 18例患者分为2个组,A组[13例, 依据GTV变化分为A₁(10例)、A₂(3例)组] 常规放疗(1.8~ 2.2 Gy/次),每周治疗前采集1组KVCBCT;B组(5例)加速放疗(5~ 8 Gy/次),每次治疗前采集1组KVCBCT。在治疗计划系统上融合KVCBCT和CT图像后分析GTV变化。
结果 A组GTV缩减>20%者占77%;A₁组在治疗第4周(第20次治疗) GTV递减变化达最大,GTV缩减(0.94±9.94)%,最大缩减－56.76%;A₂组GTV变化与治疗时间无关。B组GTV缩减(－7.41±1.76)%,最大缩减－15.91%,缩减≤10%占71%,GTV随治疗进行变化较小。
结论 GTV变化随治疗进行无统一变化趋势,在第20次治疗时若GTV缩减>20%建议用自适应放疗。     

基于CT的食管癌非手术N分期研究

目的 更好地完善食管癌非手术N分期。方法 回顾分析2009—2013年本院接受放疗的501例初治食管鳞癌患者,分析锁骨上淋巴结、纵隔淋巴结等对OS影响,完善原非手术N分期并对推荐N分期进行评价。Kaplan-Meier法计算OS率等并Logrank检验和单因素分析,Cox模型多因素分析。结果 3、5年样本数分别为404和205例。1、3、5年OS率分别为64.9%、26.5%、18.3%,DMF率分别为86.2%、68.9%、67.3%,LC率分别为72.7%、53.1%、43.6%。单因素分析显示颈段和胸上段食管癌锁骨上淋巴结转移发生率明显高于胸中、下段,分别为25.7%∶14.2%(P=0.034),颈段和胸上段食管癌锁骨上淋巴结转移的3年OS率和DMF率明显高于胸中、下段,分别为24.2%∶11.5%(P=0.016) 和84.8%∶69.2%(P=0.007)。多因素分析也显示淋巴结转移个数是影响患者OS、DMF的因素(P=0.000、0.007)。结论 食管胸上段癌锁骨上淋巴结转移归为N₁期是比较合理的;在N分期中加入淋巴结转移个数这个因素后推荐的N分期更加科学客观。     

基于放疗中重复四维CT的食管癌大体肿瘤体积与位移的相关性

目的 基于放疗中重复4DCT增强扫描探讨胸段食管癌原发肿瘤分次放疗内大体肿瘤体积大小、长度及最大橫径与位移的相关性。方法 32例胸段食管癌患者分别于放疗前及10、20、30次时行4DCT模拟定位增强扫描,获取各次4DCT扫描GTV三维方向位移并分析其与体积、长度及最大横径的相关性。结果 放疗20次时,全部患者、胸下段癌患者肿瘤体积与左右方向位移呈正相关(P=0.012、0.040),全部患者、胸上、中段癌患者肿瘤长度与GTV上下方向位移呈正相关(P=0.003、0.031、0.044),胸下段癌患者肿瘤长度与GTV左右方向位移呈正相关(P=0.027)。初次扫描全部患者最大橫径与GTV左右方向、上下方向、三维运动矢量均呈正相关(P=0.036、0.033、0.018),胸下段癌患者最大橫径仅与GTV左右方向位移相关(P=0.011)。结论 放疗中各时段各部位食管癌体积、长度及最大横径与GTV前后方向位移均无相关性,而在左右、上下方向的相关性则依病变部位及疗程时段不同而异。     

肝癌术后放疗锥形束CT配准方法研究

目的 比较肝癌术后辅助性放疗锥形束CT (CBCT)不同配准方法结果。
方法 12例患者在瘤床放置金属标记,放疗前后共行214次CBCT。对CBCT图像分别用标记配准、常规骨性配准、常规灰度配准、椎体配准、膈顶配准方法进行配准,并以标记配准作为金标准与其他配准结果行配对t检验和Pearson相关分析。
结果 214次CBCT数据分析结果显示4种配准方法的左右(x)、上下(y)、前后(z) 方向中仅常规骨性配准y方向和椎体配准x方向的与标记配准结果相似(t=0.75、－0.97,P=0.452、0.333),其余各方向与标记配准结果间均不同(t=－13.48~14.56,P均<0.05)。4种配准结果与标记配准结果仅在常规灰度配准的y方向与标记配准相关性较好 (r=0.852,P=0.000),其余的相关性均较差(r=0.367~0.777,P均=0.000)。4种配准结果与标记配准结果的绝对差值在 x、y、z方向上至少有1次>2 mm的比例占 84.1%~93.0%,至少有1次>3 mm的比例占 65.9%~79.9%。
结论 肝癌术后放疗CBCT在线校位时靶区内有标记者应以金属标记为配准目标,无金属标记者用其他配准方法均存在一定误差故应适当增加计划靶体积外放边界。