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。     

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。     

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。     

基于4DCT的食管癌靶区运动的初步研究

目的 探讨4DCT下的平静呼吸状态食管癌靶区运动特征。方法 20例食管癌患者在平静呼吸状态下采用4DCT采集食管肿瘤运动信息,勾画GTV,测量并记录每个GTV等中心点坐标、体积,并计算中心点在不同呼吸时相的移动距离及体积变化情况。结果 同段食管癌靶区中心在头脚方向位移(0.521±0.319) cm,较左右方向的(0.169±0.083) cm、前后方向的(0.167±0.095) cm均大(P均<0.05)(颈段P=0.009;胸上段P=0.016;胸中段P=0.000)。不同段食管癌靶区中心在同一方向最大位移不同(左右P=0.023;前后P=0.212;头脚P=0.007)。各呼吸时相中食管癌运动规律并不完全一致,以T0时相为基准时相,食管癌GTV等中心点在T50时相时各三维方向上的位移最大。呼气末与吸气末食管靶区体积无变化(P=0.313)。结论 同段食管癌靶区在不同方向运动幅度不同,不同段病灶同一方向的运动幅度也不同,行精确放疗时应综合考虑。对于颈段及胸中上段食管癌,依据吸气末和呼气末融合图像获得ITV可行。颈段及胸中上段食管靶区在呼吸周期中形变不明显。     

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。     

胸段食管癌原发灶靶区位移及影响因素分析

目的 基于4DCT扫描探讨胸段食管癌原发肿瘤靶区(GTV)三维方向位移及其影响因素。方法 65例胸段食管癌患者在自由呼吸状态下完成4DCT、3DCT模拟定位,获取呼吸周期中GTV左右(LR)、前后(AP)和上下(SI)方向位移,记录GTV上下缘与主动脉弓及隆突下缘、双侧膈顶距离。依据年龄、性别、肿瘤部位、病理类型、体积和长度分组,分析上述因素对GTV位移的影响及肿瘤上下缘位置差异与位移相关性。结果 GTV在LR、AP、SI方向位移分别为0.15、0.12、0.34 cm,胸下段GTV在LR及AP方向位移明显大于上、中段(P=0.036、0.014),SI方向相似(P=0.123)。性别、年龄及体重指数差异对GTV位移无影响(P_LR=0.46、0.96、0.73,P_AP=0.924、0.594、0.865,P_SI=0.955、0.264、0.139),肿瘤长度差异仅对LR方向位移有影响(P=0.014);GTV位移与淋巴结存在与否无相关性(P=0.502、0.665、0.815),但与其上下缘距离气管隆突距离呈负相关(P=0.000~0.014)。结论 平静呼吸状态下胸段食管癌GTV的SI方向位移最大,而年龄、性别、体重等及纵隔转移淋巴结存在与否并不影响靶区外扩范围,靶区分次内外扩范围应参照肿瘤分段及食管癌与气管隆突的毗邻关系。     

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.     

基于四维CT的胸中下段食管癌大体肿瘤体积和位移的相关研究

目的 探讨基于四维CT (4DCT)测定的胸中下段食管癌原发大体肿瘤体积(GTV)位移与邻近器官位移相关性及呼吸周期中GTV与心脏、肺体积变化相关性。方法 17例胸中下段食管癌患者自由呼吸状态下行4DCT模拟定位扫描,通过图像配准获取同一坐标系下10个呼吸时相图像。在配准图像上分别勾画GTV、邻近器官(肺、心脏、膈肌顶),获取各呼吸时相中GTV与邻近器官三维坐标和体积。用配对t检验比较GTV中心点在左右(x轴)、前后(y轴)、头脚(z轴)方向的最大位移,用Pearson法分析GTV与邻近器官位移、GTV与心肺体积相关性。结果 GTV中心点在x、y、z轴方向的最大位移平均值分别为0.19、0.17、0.48 cm,z与x、y轴方向位移差异有统计学意义(t=－3.59、－4.09,P=0.002、0.001)。GTV位移与右肺x、y、z轴均相关(r=0.922、0.700、0.994,P=0.000、0.024、0.000),与心脏x、y、z轴也均相关(r=0.720、0.920、0.910,P=0.010、0.000、0.000),与左肺z轴相关(r=0.987,P=0.000),与左右膈肌顶z轴相关(r=0.918、0.928,P=0.000、0.000)。呼吸周期中GTV变化与双肺体积变化均呈负相关(r－0.680、－0.067,P=0.031、0.034),与心脏体积变化无关(r=－0.368,P=0.295)。结论 平静呼吸下胸中下段食管癌GTV的z轴位移最大且与双侧膈肌顶位移同步,呼吸周期中GTV与双肺及心脏体积变化相关性不同。     

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。     

同步放化疗中胰腺癌靶区位置及体积变化研究

目的 基于3DCT模拟定位增强扫描,探讨放疗中胰腺癌靶区空间位置及体积变化,以及疗程中重新制定放疗计划对OAR受量的影响。方法 31例胰腺癌患者分别于放疗前及放疗 15~18次行3DCT模拟定位增强扫描,分别在2次扫描图像上勾画胰腺癌GTV,并在TPS中自动配准后获取各自GTV坐标与体积。根据初始靶区(CT-1)、15~18次后靶区(CT-2)分别制定放疗计划计划-1、计划-2,将计划-1复制到CT-2的计划定义为计划-3。采用单因素方差分析和Pearson相关分析。结果 疗程中GTV中心点左右、前后、上下方向位移分别为(0.4±0.1)、(0.4±0.1)、(0.7±0.2) cm (P=0.048)。重新定位前、后GTV退缩(27.1±17.1)%(P=0.000),GTV相互DI分别为0.6±0.2、0.8±0.2(P=0.000)。MI为 0.5±0.1。GTV三维位移矢量与DI、MI均呈负相关(P=0.000、0.000、0.000)。计划-2肝脏和右肾 D_mean较计划-3分别下降21.9%和14.4%(P=0.025、0.040)。结论 胰腺癌常规剂量分割放疗并同步化疗疗程中GTV位置和体积变化明显,疗程中重新制定计划可使肝脏及右肾受量明显降低,因此疗程中适时复位进行靶区修正并重新计划是必要的。     

基于四维CT和ABC辅助下三维CT确定肝癌内靶区对照研究

目的 比较四维CT (4DCT)和ABC辅助下三维CT (3DCT)两种模拟定位技术,探讨3DCT进行原发性肝癌(HCC)个体化内靶区制定的可行性.方法 选取经导管肝动脉化疗栓塞术后HCC患者15例,依次完成4DCT和自由呼吸(FB)、主动呼吸控制(ABC)辅助下平静吸气末屏气(EIH)、平静呼气末屏气(EEH) 3D...     

保乳术后基于4DCT的0%时相及50%时相配准方式比较

目的 探讨基于4DCT的0%时相(CT0)及50%时相(CT50)刚性配准(RIR)与形变配准(DIR)所构建的保乳术后瘤床体积及位置的差异。方法 纳入44例保乳术后行4DCT定位扫描的乳腺癌患者,由同1名放疗科医师分别基于CT0及CT50图像勾画GTV及金属夹。CT0及CT50分别运行RIR与DIR,在CT0上勾画的GTV及金属夹分别通过DIR与RIR映射到CT50。以相似度指数(DSC)、三维空间方向上靶区中心点的位移等指标评估DIR在靶区位置和形态上是否能有效改善CT0及CT50的匹配度。结果 RIR与DIR的平均DSC分别为0.86±0.04、0.87±0.04(P=0.000)。RIR在三维空间靶区中心点的位移明显大于DIR (1.22 mm∶1.10 mm,P=0.000)。在前后方向上GTV及金属夹位移通过RIR的范围明显大于DIR (P=0.000),但在左右及上下方向RIR与DIR的GTV及金属夹位移范围相近(P均>0.05)。结论 DIR可以改善4DCT的CT0及CT50配准时靶区的重合度。基于DIR测量呼吸运动所致的GTV及金属夹在前后方向上的位移明显优于RIR。     

低剂量4DCT扫描在肺内孤立性肿瘤模拟定位与靶区构建中的应用价值

目的:探讨低剂量4DCT扫描在肺内孤立性肿瘤模拟定位和靶区构建中的可行性。方法:23例肺内孤立性肿瘤序贯完成常规条件(CON)、低管电压(LV)、低管电流(LA)、低管电压+低管电流(LVA)条件下4DCT扫描模拟定位,基于各序列图像分别进行靶区构建与配准,比较不同扫描条件下肿瘤内运动靶区(IGTV)体积、位置、肿瘤位...     

基于4DCT探讨部分乳腺外照射术腔位移与体内外标记位移相关性

目的 基于自由呼吸状态下4DCT探讨结合金属夹和血清肿所勾画术腔靶区位移与术腔金属夹及体表金属标记位移的相关性。方法 在15例乳腺癌患者4DCT的10个时相图像上基于金属夹和血清肿结合勾画术腔靶区并定义为GTV,分别标记选定金属夹及体表金属标记,测定GTV、选定金属夹及体表标记三维方向位移并 Pearson 法分析位移相关性。结果 前后方向GTV位移与最近胸壁层金属夹位移呈正相关(r=0.643, P=0.013),上下方向GTV位移与最下层金属夹及前胸壁体表标记位移均呈正相关(r=0.857、0.643, P=0.002、0.013)。左右、前后方向同体侧体表标记位移与最外侧金属夹位移呈正相关(r=0.757、0.697,P=0.001、0.025),而上下方向两者呈负相关(r=－0.647, P=0.043)。前后方向前胸壁体表标记与最近胸壁侧金属夹位移呈正相关(r=0.738,P=0.015)。 结论 基于金属夹和血清肿结合所勾画术腔GTV位移与术腔各边界金属夹及体表金属标记位移的关联性需个体化对待,术腔各边界金属夹与体表金属标记位移的关联性也需个体化对待。     

四维CT测得部分乳腺外照射者基于金属夹和血清肿确定术腔中心位移比较研究

目的 探讨自由呼吸状态下四维CT (4DCT)测得的部分乳腺外照射(EBPBI)患者基于金属夹和血清肿所确定的术腔中心位移差异。方法 在4DCT定位扫描EBPBI患者中选择血清肿可见度评分≥3者。在4DCT各时相图像上分别结合金属夹和血清肿及基于金属夹或血清肿勾画术腔并分别定义为GTV_c+s、GTV_c、GTV_s。标记术腔各边界金属夹并获得全部金属夹构成的几何体,测量并比较几何体、GTV_c+s、GTV_c和GTV_s中心及选定金属夹三维方向位移。结果 几何体、GTV_c+s、GTV_c、GTV_s中心位移在左右方向分别为2.20、0.90、0.90、0.90 mm,前后方向分别为1.80、1.20、1.05、1.05 mm,上下方向分别为2.70、1.40、1.20、0.80 mm。4个中心不同方向间均相似(χ²=3.84~2.05,P=0.147~0.359),3个方向上几何体中心位移均大于GTV_c+s、GTV_c、GTV_s和选定金属夹位移(χ²=15.38~21.022,P=0.000~0.002),上下方向上GTV_c中心位移大于GTV_s (Z=－2.05,P=0.041)。结论 自由呼吸状态下金属夹构成的几何体中心各轴向位移均大于GTV_c+s、GTV_c、GTV_s中心及选定金属夹位移,但GTV_c+s、GTV_c、GTV_s中心位移间差异并不明显。