4DCT全时相与PET-CT不同SUV阈值勾画胸段食管癌IGTV的比较研究

目的 比较基于4DCT 10个时相与基于PET-CT不同SUV值勾画的IGTV的大小和CI、DI值。方法 15例胸段食管癌患者序贯完成3DCT、4DCT、FDG PET-CT 胸部定位扫描。在4DCT各时相图像上分别勾画IGTV并融合获得IGTV₁₀。基于不同SUV值(≥2.0、2.5、3.0、3.5)及 SUV_max的不同百分比(≥20%、25%、30%、35%、40%)分别在PET图像上勾画IGTV_PET2.0、IGTV_PET2.5、IGTV_PET3.0、IGTV_PET3.5、IGTV_PET20%、IGTV_PET25%、IGTV_PET30%、IGTV_PET35%、IGTV_PET40%。两两比较采用配对t检验,靶区中心间距与CI、DI值相关性采用Pearson法分析。结果 IGTV_PET2.5、IGTV_PET20%与IGTV₁₀体积相近(体积比0.92、1.08,P=0.985、0.886),IGTV_PET2.0、IGTV_PET2.5、IGTV_PET20%与IGTV₁₀间CI值也相近(0.53、0.52、0.53,P=0.432,1.00,0.414),但三者均明显大于其他6个IGTV_PET与IGTV₁₀间的CI值(0.33~0.50,P=0.000~0.047)。IGTV_PET2.5对IGTV₁₀的DI (0.74)与IGTV_PET20%对IGTV₁₀的DI (0.72)也相近(P=0.542),IGTV₁₀对IGTV_PET2.5的DI (0.67)与IGTV₁₀对IGTV_PET20%的DI也相近(P=0.539)。结论 SUV阈值为2.5及最大值的20%时,基于PET-CT勾画的IGTV_PET与基于4DCT 10个时相构建的IGTV₁₀体积大小接近且空间错位程度相对较小。     

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。     

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。     

4DCT MIP图像与FDG PET-CT不同SUV阈值勾画NSCLC IGTV的比较研究

目的 比较NSCLC基于4DCT MIP图像与FDG PET-CT不同SUV阈值勾画所得靶区间体积及位置差异。方法 10例NSCLC患者序贯完成胸部3DCT、4DCT增强扫描并基于相同体位固定方式及定位参数行FDG PET-CT扫描。在4DCT MIP图像上勾画IGTV_MIP,分别基于PET图像9种不同阈值自动勾画及手动勾画10种IGTV_PET(IGTV_PET2.0、IGTV_PET2.5、IGTV_PET3.0、IGTV_PET3.5、IGTV_PET20%、IGTV_PET25%、IGTV_PET30%、IGTV_PET35%、IGTV_PET40%、IGTV_PETman)。配对t检验比较IGTV_PET与IGTV_MIP靶区位置、体积、包含度及匹配指数差异。 结果 10种 IGTV_PET与IGTV_MIP 中心点坐标仅在z轴差异有统计学意义(P=0.014~ 0.044)。IGTV_{PET2.0 及IGTVPET20% 与IGTVMIP体积大小最接近,体积比分别为1.02和1.06(P= 0.806)。IGTVPET2.0与IGTVMIP 及IGTVPET25%与IGTVMIP 的匹配指数最高,分别为0.46和0.45(P=0.603 )。IGTVMIP 对IGTV PET20% 及IGTVPET2.0 的包含度最高,分别为0.61 和0.61 (P=0.963 )。 结论 基于PET SUV值2.0及最大值的20%勾画的IGTVPET 与基于4DCT MIP图像构建的IGTVMIP 体积大小最接近、空间错位也相对较少,但就空间位置而言,两者均不能替代IGTVMIP 。基于PETCT勾画NSCLC原发肿瘤靶区时,选择合适的SUV值的同时要参照4DCT进行靶区位置校正。}     

4DCT、PET-CT与MRI勾画胸段食管癌大体肿瘤体积比较研究

目的 比较基于4DCT呼气末时相、¹⁸F-FDG PET-CT及T2加权(T2W) MRI所勾画胸段食管癌大体肿瘤体积(GTV)、位置及长度差异,探讨食管癌原发肿瘤GTV勾画时PET-CT与MRI图像结合的必要性。方法 26例拟行同步放化疗的胸段食管癌患者序贯完成增强3DCT、增强4DCT、PET-CT、增强MRI胸部定位扫描,基于3DCT图像形变配准。分别基于3DCT、4DCT的呼气末时相、PET-CT SUV 2.5、T2W-MRI和DWI图像勾画GTV获得GTVCT、GTV50%、GTVPET2.5、GTVMRI和GTVDWI。结果 GTVPET2.5大于GTV50%(P<0.001)和GTVMRI (P=0.008),而GTVMRI与GTV50%接近(P=0.439)。GTVMRI与GTV50%、GTVCT的适形指数(CI)大于GTVPET2.5与GTV50%、GTVCT的(P=0.004、P=0.039),GTVMRI与GTVPET2.5的CI明显小于GTVMRI、GTVPET2.5与GTV50%、GTVCT的(P=0.000~0.021)。镜检长度与GTVPET、GTVDWI长度相近(P>0.05),且GTVPET2.5与GTVDWI长度接近(P=0.072)。结论 基于PET-CT SUV2.5与呼吸门控状态下T2W-MRI所勾画食管癌GTV和空间位置差异明显,PET-CT与MRI结合进行食管癌靶区勾画的必要性尚需探讨,但MRI-DWI可以代替PET-CT帮助基于CT图像勾画GTV时上下界的确定。     

基于PET-CT与4DCT的NSCLC的PTV比较

目的 比较NSCLC基于FDG PET-CT与4DCT定义的原发肿瘤PTV间位置及体积差异。方法 15例NSCLC患者序贯完成胸部3DCT、4DCT及FDG PET-CT扫描。在4DCT 10个呼吸时相图像上勾画原发肿瘤GTV并融合获得IGTV₁₀。基于PET图像原发肿瘤SUV_max的15%勾画靶区定义为IGTV_PET。分别基于IGTV₁₀、IGTV_PET外扩10 mm得到PTV_4D和PTV_PET。比较PTV_PET与PTV_4D间位置、体积及DI值差异。结果 PTV_PET和PTV_4D中心点位置差异无统计学意义(P=0.589、0.147、0.096)。PTV_PET和PTV_4D体积差异无统计学意义(P=0.156),但5例PTV_PET相对于PTV_4D变化率>20%,10例PTV_PET>PTV_4D,平均增加30%,5例PTV_PET4D,平均减少11%。PTV_4D对PTV_PET的DI平均值为85%,有7%~46%的PTV_PET未能被PTV_4D所覆盖;PTV_PET和PTV_4D间的DI同三维运动矢量无相关性(P=0.134、0.405)。结论 尽管基于FDG PET-CT与基于4DCT所构建NSCLC原发肿瘤PTV中心点位置及体积差异并不显著,但相互DI值所反映的两靶区空间错位明显且这种错位与肿瘤位移大小并无相关性。     

氟脱氧胸苷PET-CT勾划食管癌大体肿瘤生物靶区长度的病理对照研究

目的 应用术后病理作为对照判断氟脱氧胸苷(FLT)PET-CT检测食管癌大体肿瘤生物靶区长度的最佳方法 和最佳界值,并与FDG PET-CT、CT、食管钡餐和食管镜进行直接对照研究.方法 24例患者行FLT PET-CT检查,其中22例行FDG PET-CT检查对照,全部患者均常规行食管钡餐、食管镜检查并均接受食管癌根治切除术.FLT PET-CT长度采用肉眼法,记为L_(FLTvisual),和采用SUV 1.3、1.4、1.5以及SUV_(max)的20%、25%和30%分别记为L_(FLT1.3)、L_(FLT1.4)、L_(FLT1.5)、L_(FLT20%)、L_(FLT25%)、L_(FLT30%);FDG PET-CT长度采用肉眼法、SUV 2.5和SUV_(max)的40%分别记为L_(FDGviaual)、L_(FDG2.5)、L_(FDG40%).CT、食管钡餐和食管镜所测得病变长度分别记为L_(CT)、L_(Scopy)和L_(X-ray)分别与术后病理长度L_(Path)进行比较.结果 L_(Path)值为(4.90±2.14)cm,各检测方法 所得病变长度由小到大依次为L_(FDG40%)、L_(Scopy)、L_(X-ray)、L_(FLT1.5)、L_(CT)、L_(FLT30%)、L_(FLTvis)、L_(FLT1.4)、L_(FLT25%)、L_(FDG2.5)、L_(FDGvis)、L_(FLT1.3)、L_(FLT20%),均数分别为(3.85±1.52)、(4.46±2.23)、(4.63±2.37)、(4.64±2.38)、(4.69±1.85)、(4.75±2.19)、(4.85±2.33)、(4.87±2.35)、(5.05±2.20)、(5.08±2.19)、(5.10 ±2.22)、(5.21 ±2.40)、(5.53±2.17)cm,与L_(Path)的相关系数分别为0.91、0.93、0.88、0.95、0.90、0.81、0.96、0.96、0.80、0.99、0.99、0.95、0.79,P值均为0.000.L_(FLT1.4)和L_(FDG2.5)分别为最佳FLT PET-CT和FDG PET-CT长度,且L_(FDG2.5)与L_(FLT1.4)相似(t=1.23,P=0.232).结论 最接近食管癌病理长度的FLT PET-CT界值为SUV 1.4,而FDG PET-CT的为SUV 2.5,可作为客观和简便易行的半定量分析指标.     

FDG PET-CT靶区勾画方法在食管癌中的比较及病理对照研究

目的 比较3种FDG PET-CT勾画方法在食管癌GTV勾画中的差别,寻找GTV勾画的最佳SUV阈值,探讨FDG PET-CT在淋巴结检测中的作用.方法接受根治性食管癌切除术患者33例人组,除常规检查外均行PET-CT扫描.采用肉眼法、SUV 2.5和40%SUVmax3种方法勾画肿瘤GTV,测量其纵轴长度后分别记为Lvis、L2.5和L40%.术后测量病理标本的长度,记为Lpath,并与PETCT测量的长度比较.术后对PET重新阅片,采用不同的SUVmax百分数勾画GTV,当长度与Lpath一致时,该值为最佳SUV阈值.根据术后病理验证PET-CT对食管癌淋巴结转移诊断结果.结果病理长度(Lpath)为(5.52±2.00)cm,21个肿瘤长度≥5 cm,12个肿瘤《5 cm.Lvis、L2.5和L40%值分别为(5.16±1.97)、(5.55±1.81)和(4.42±1.60)cnl,与Lpath的相关系数分别为0.817、0.877和0.863.L40%显著小于Lpath(P《0.001).在所有肿瘤中最佳SUV阈值为24.30%±10.96%,在长度≥5 cm的肿瘤中为21.14%±9.06%,《5 cm的为29.83%±12.15%.最佳SUV阈值与IMB比值和Lpath的相关系数分别为-0.730、-0.515.对淋巴结检测的敏感性、特异性和准确性分别为77.8%、95.2%和92.3%.结论不同方法勾画的肿瘤长度不同.L2.5勾画的结果与病理长度一致性最好.最佳SUV阈值与L/B比值和肿瘤长度呈负相关.FDG PET-CT能够较准确地检测转移淋巴结.     

基于DWI及18F-FDG PET-CT勾画胸段食管癌大体肿瘤体积变化与比较

目的 探讨基于食管癌原发肿瘤弥散加权像(DWI)高信号区域指导个体化局部加量放疗的可行性。方法 对比32例胸段食管癌患者放疗前和放疗第15次时增强3DCT、¹⁸F-FDG PET-CT及增强MRI定位扫描图像,基于放疗前和放疗中3DCT、PET-CT及基于MRI的DWI与T2WI融合图像勾画食管癌大体肿瘤体积(GTV)并分别定义为GTVCTpre和GTVCTdur、GTVPETpre和GTVPETdur、GTVDWIpre和GTVDWIdur,分别测量放疗前及放疗中标准摄取值(SUV)、代谢肿瘤体积(MTV)、病灶糖酵解总量(TLG)、表观弥散系数(ADC)并计算其变化。结果 治疗前与治疗中基于PET-CT和DWI图像所勾画食管癌GTV体积及其变化与相应增强3DCT之间均呈正相关(均P<0.001);SUV、MTV、TLG、ADC差异均有统计学意义(均P<0.001);无论治疗前还是治疗中GTV的SUV与ADC、△SUV与△ADC均无相关性(均P>0.05);GTVPETpre与GTVDWIpre间适形指数(CI)明显高于GTVPETdur与GTVDWIdur间的CI (P<0.001);基于DWI的GTV最大径退缩率及体积退缩率均>基于PET者(24%∶14%,P=0.017;60%∶41%,P<0.001)。结论 无论放疗前还是放疗中食管癌SUV与ADC值、△SUV与△ADC均无相关性;放疗中期基于PET-CT图像高FDG摄取区勾画的GTV与基于DWI高信号区勾画者空间位置差异明显,且后者GTV退缩率明显大于前者。因此,放疗中基于DWI高信号区的变化进行放疗后程食管癌局部加量照射的可行性并不明确。     

食管癌IMRT前FDG PET-CT显像对治疗决策的影响

目的 探讨食管癌初治患者IMRT前PET-CT显像对其治疗方案的影响。方法 回顾分析60例经食管镜检证实的食管癌患者,患者均为初次治疗,经常规影像检查后拟行IMRT。放疗前行PET-CT显像,观察是否有分期和治疗方案改变。结果 与常规影像比,PET-CT显像使12例患者分期发生改变(2例T期上调、6例N期上调、2例N期下调、2例M期上调)。3例患者由于新发现较多的远处转移,治疗方案由放疗改为化疗。PET-CT检查导致20例患者靶区改变,其中16例因发现更多转移淋巴结使靶体积增大,4例则排除了淋巴结转移使靶区缩小。结论 PET-CT对食管癌区域淋巴结和远处转移诊断有一定优势,有助提高分期准确性,改变了部分患者治疗决策方案。     

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。     

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。     

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。     

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。     

基于放疗中重复四维CT的食管癌大体肿瘤体积位移变化的比较研究

目的 基于重复四维CT (4DCT)模拟定位增强扫描探讨放疗中胸段食管癌原发肿瘤分次放疗内靶区位移变化。方法 29例胸段食管癌患者分别于放疗前及放疗10、20、30次时行4DCT模拟定位增强扫描,获得各时相原发肿瘤大体肿瘤体积(GTV)及内大体肿瘤体积(IGTV)。比较同次4DCT扫描所得胸上、中、下段食管癌GTV三维方向位移差异,各时段4DCT扫描所得同段食管癌GTV间同一方向位移差异及疗程中IGTV空间位置和体积变化。结果 胸中段患者初次及放疗20次时GTV位移在左右、前后、上下方向均不同(P=0.000~0.016),放疗10次时GTV位移上下与左右、前后方向均不同(P=0.000~0.006);胸下段患者初次及放疗10、20次时GTV位移上下与前后方向也不同(P=0.004~0.013);放疗疗程中不同治疗时段间GTV同一方向位移均相似(P=0.102~0.823)。疗程中IGTV空间位置变化不明显(P=0.689~0.999),而其体积在放疗20次时缩小最明显(P=0.012~0.029)。结论 放疗疗程中不同时段同一部位食管癌同一方向位移变化并不明显,尽管放疗20次时IGTV明显缩小但疗程中其空间位置变化不大。