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。     

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。     

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。     

4DCT容积数据图像重建模式对肺孤立灶内靶区构建的影响

目的 比较4DCT呼吸周期八分法、四分法与传统十分法重建模式对肺孤立灶靶区构建的影响,探讨八分法、四分法在4DCT模拟定位中的可行性。方法 24例肺孤立灶行4DCT扫描,按3种呼吸周期均分法进行图像重建及ITV构建,比较ITV₁₀、ITV₈、ITV₄大小和中心点位置及三维方向运动度。Friedman M法非参数检验差异。结果 ITV₁₀、ITV₈、ITV₄大小分别为(9.09±12.29)、(9.10±12.47)、(8.98±12.61) cm³(P=0.001),ITV₁₀与ITV₈相近(P=0.721),ITV₁₀与ITV₄不同(P=0.002)。ITV₁₀、ITV₈、ITV₄中心点坐标分别为x轴(12.22±7.71)、(12.23±7.71)、(12.22±7.71)(P=0.668);y轴:(43.30±29.38)、(43.30±29.40)、(43.31±29.39)(P=0.643);z轴:(5.66±3.67)、(5.66±3.67)、(5.66±3.67)(P=0.878)。3种重建模式下肿瘤中心在三维方向的运动度分别为x轴:(0.69±0.56)、(0.69±0.68)、(0.79±0.51) mm (P=0.356);y轴:(3.13±3.78)、(3.13±4.05)、(3.19±4.06) mm (P=0.978);z轴:(1.18±1.31)、(1.03±1.32)、(1.16±1.34) mm (P=0.302)。结论 肺孤立灶4DCT模拟定位呼吸周期八分法与十分法重建模式下ITV大小、中心点位置及三维方向的运动度均相近,八分法减少了重建图像的数量和靶区勾画负荷,在4DCT模拟定位中具有可行性。     

头颈部癌大体肿瘤体积MRI与CT定义比较研究

目的 采用病理标本验证基于MRI、CT定义的头颈部癌大体肿瘤体积(GTV)准确性差异,为临床评价两种影像方法提供依据。方法 选取10只新西兰大白兔建立VX₂鳞癌细胞系头颈部癌模型,6例成功。每只荷瘤兔在同一体位及固定下行头颈部MR和CT扫描,随后处死并置于明胶溶液－70℃固定72 h。采用可定位曲线锯按照与影像扫描相同位置及层厚切割标本来获取病理解剖图像。分别在MRI、CT、病理解剖图像上勾画GTV,计算GTV_MRI、GTV_CT、GTV_SA和体积差异比(VDR),双向分类方差分析和配对t检验比较差异。结果 GTV_MRI、GTV_CT、GTV_SA平均值分别为(8.20±2.56)、(8.40±2.20)、(8.11±2.88) cm³(F=0.06,P=0.943)。VDR_MRI-SA、VDR_CT-SA平均值分别为0.180±0.060、0.309±0.091(t=7.49,P=0.001)。结论 基于MRI的头颈部癌GTV定义的准确性优于CT。     

模拟CT不同探测器组合方式对肺内病灶体积显示的影响

肺内肿瘤CT模拟定位通常是患者在自由呼吸状态下完成,不同医疗单位放疗定位的CT设备(主要指探测器宽度)差别很大,而不同探测器组合或不同CT设备对肺内运动中大体肿瘤体积(gross tumor volume,GTV)的影响报道较少。为明确模拟CT不同宽度探测器组合对肺内肿瘤GTV的影响,基于四维CT(four-dimensional CT,4DCT)扫描和主动呼吸控制(active breath control,ABC)状态下螺旋扫描所得GTV,分析不同探测器组合(16排1、5 mm宽度和4排1、5 mm宽度)对肺内孤立灶GTV大小和中心点位置的影响。     

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。     

CT和MRI确定鼻咽癌原发肿瘤靶区的比较

目的:探讨鼻咽癌放疗计划设计中CT和MRI确定肿瘤靶区(GTV)的价值比较.方法:分析经病理证实的39例NPC患者的影像学资料.CT扫描采用GE Lightspeed型16层螺旋CT机,常规轴位平扫.MRI检查使用GESigna 1.5Tesla超导磁共振成像系统.统计方法为配对t检验.结果:MR1组和CT组勾画的靶区中,肿瘤平均体积分别为(32.49±19.91)cm3,(29.06±18.75)cm3,两组对比具有显著性差异(t=5.268,P=0.000).早期和进展期两组对比有显著性差异(t=5.677,P=0.000;t=3.310,P=0.005).在T1、T2、T3期中两组对比差异明显(P值分别为0.005、0.001和0.004),而在T4期中两组对比无统计学意义(P=0.146).结论:MRI组勾画靶区较CT组精确.因此建议在鼻咽癌肿瘤靶区勾画中应以MRI较为适合.     

CT和MRI确定鼻咽癌原发肿瘤靶区对比研究

目的探讨鼻咽癌放疗计划设计中CT和MRI确定肿瘤靶区(GTV)的价值比较。方法分析经病理证实的39例NPC患者的影像学资料,治疗前1周内均有CT和MRI资料。CT扫描采用GE Lightspeed型16排螺旋CT机,常规轴位平扫。MRI检查使用GE Signa 1.5Tesla超导磁共振成像系统,标准头部正交线圈,常规SE序列,扫描方向为横断面、矢状面和冠状面,10例增加FLAIR序列,扫描范围上至鞍上池,下至第2颈椎下缘水平。部分病例行Ultravist CT扫描或/ 和GD-DTPA MR扫描。统计方法为配对t检验。结果CT组和MRI组勾画的靶区中,肿瘤平均体积分别为32.49±19.91cm3,29.06±18.75cm3,二组对比具有极显著性差异(t= 5.268,P=0.000)。早期(T1 T2)和进展期(T3 T4)二组对比有极显著性差异(t=5.677,P=0.000;t=3.310,P=0.005)。在T1、T2、13期中二组对比差异明显(P值分别为0.005、0.001和0.004),而在T4期中二组对比无统计学意义(P=0.146)。结论MRI组勾画靶区较CT组精确。因此,建议在鼻咽癌肿瘤靶区勾画中应以MRI较为适合。     

胰腺癌平扫或强化氟脱氧葡萄糖PET-CT图像靶区勾画研究

目的 探讨平扫或强化氟脱氧葡萄糖(FDG) PET-CT图像在胰腺癌靶区勾画中的作用。方法 回顾分析本院 2008—2009年间 21例局部晚期不可切除及术后复发胰腺癌患者资料,以相同固定体位分别行平扫CT、PET,其中 11例之后行强化CT。将扫描数据输入治疗计划系统,行平扫或强化CT、PET图像融合,分别依据强化CT、平扫CT、平扫PET及平扫或强化PET-CT融合图像勾画大体肿瘤体积(GTV),并用配对或成组t检验比较不同图像GTV大小。结果 21例患者平扫 GTV_CT、平扫 GTV_PET、平扫或强化 GTV_PET-CT平均值分别为76.9、47.0、44.5 cm³,平扫 GTV_PET-CT平均体积明显小于平扫GTV_CT (z=－3.91,P=0.000)。11例强化 GTV_CT、强化 GTV_PET、强化 GTV_PET-CT平均体积分别为64.1、45.1、49.3 cm³,强化 GTV_PET-CT平均体积明显小于强化GTV_CT (z=－2.13,P=0.033),强化 GTV_PET-CT平均体积与平扫 GTV_PET-CT相似(z=－0.80,P=0.424)。结论 PET和强化或平扫CT的融合图像能提高不可切除胰腺癌靶区勾画准确性,有望降低放疗不良反应。     

基于自主呼吸控制三维CT分析周围型肺癌四维CT各时相大体肿瘤体积伪影

目的 基于自主呼吸控制(ABC)辅助三维CT (3DCT)探讨周围型肺癌四维CT (4DCT)各时相大体肿瘤体积(GTV)伪影大小及相关因素。方法 19例周围型肺癌患者依次行胸部自由呼吸3DCT (CT_FB)和4DCT及ABC辅助平静吸气末屏气(CT_EIH)和呼气末屏气(CT_EEH)3DCT,分别计算基于CT_FB勾画所得GTV (GTV_FB)和基于4DCT各时相勾画所得GTV与参照GTV (GTV_ref)间相对变异(Dev_ref)。用Spearman法分析GTV_ref与GTV的Dev_max相关性,多元回归分析肿瘤头脚方向运动与Dev_max间相关性。结果 GTV_FB的Dev_ref最大,中位数为17.83%;4DCT中GTV₃₀的Dev_ref最大,中位数为17.20%。GTV_EIH与Dev_max呈负相关(r=－0.691,P=0.001)。GTV_FB及4DCT各时相GTV的Dev_ref与肿瘤头脚方向运动幅度均呈正相关(r=0.323~0.617,P=0.005~0.150)。GTV_ref大小和肿瘤头脚方向运动幅度对Dev_max影响的偏回归系数分别为 －0.500和0.583,P=0.002、0.001。     

不同扫描螺距对肺内孤立性病灶GTV构建的影响

目的 比较基于3DCT不同螺距下扫描图像构建的肺内孤立性病灶GTV大小及空间位置差异,探讨大螺距CT扫描在模拟定位中的可行性。方法 选取2014—2015年间肿瘤医院接受放疗的22例周围型肺癌或肺内孤立性转移瘤患者,根据肿瘤所在肺叶不同分为A、B组。在ABC下序贯完成常规螺距(0.938)、小螺距(0.438)及大螺距(1.188)条件下的模拟定位扫描,由同一位医生在相同的窗宽和窗位条件下勾画GTV,比较常规螺距条件下模拟定位所构建的GTVCON、小螺距条件下构建GTVS及大螺距条件下构建GTVB的大小、空间位置及匹配关系。采用Friedman M、Wilcoxon秩和检验。结果 3种螺距下构建的GTVCON、GTVS、GTVB大小分别为(11.58±16.42)、(11.63±17.73)、(12.09±17.46) cm³(P=0.11)。3种螺距下GTV中心点三维坐标比较均相近,A组Px=0.33、Py=0.81、Pz=0.39;B组Px=0.92、Py=0.05、Pz=0.37。GTVS、GTVB相对于GTVCON空间匹配指数与肿瘤所在肺叶的运动幅度有关。结论多层螺旋CT采用不同螺距模拟定位对GTV的大小及空间位置影响不大,适当增加螺距有利于提高扫描速度,缩短模拟定位时间,在肺内孤立性病灶模拟定位中具有可行性。     

局部晚期鼻咽癌诱导化疗后靶区勾画探讨

目的 探讨局部晚期鼻咽癌诱导化疗后调强靶区的勾画。方法 2010—2011年收治的 11例初治局部晚期鼻咽癌患者采用TPF方案诱导化疗联合同期调强放化疗。诱导化疗前后行CT模拟定位扫描、靶区勾画及计划制定,诱导化疗前靶区由原发灶临床靶体积覆盖。对两次放疗计划靶体积差值及剂量学差异行配对t检验。结果 诱导化疗前、后鼻咽部原发灶大体肿瘤体积平均值分别为44.72、28.87 cm³(t=3.89,P=0.003),颈淋巴结大体肿瘤体积的分别为32.76、19.82 cm³(t=2.47,P=0.033);诱导化疗后脑干、脊髓、左右眼球所受最大剂量区体积减小(t=2.93~4.59,P均<0.05)。结论 局部晚期鼻咽癌3周期TPF方案诱导化疗后肿瘤体积明显缩小,再次勾画靶区使脑干、脊髓、左右眼球所受剂量减小。     

磁共振弥散加权成像在食管癌精确放疗中的应用价值

目的 探讨磁共振弥散加权成像(DWMRI)技术在食管癌精确放疗中的应用价值。方法 2010—2011年经病理证实食管癌患者 37例,放疗前均在CT机及MRI机下定位并靶区勾画。比较DWMRI与食管钡餐造影、食管镜、CT所示食管病变长度差异及CT与DWMRI所示病变最大横径、体积差异。正态分布且方差齐性资料用方差分析和配对t检验。结果 食管钡餐造影、食管镜、CT、DWMRI所示病变长度分别为5.70、6.06、7.97、5.79 cm,CT与其他3种方法所示病变长度均不同(F=4.88,P=0.003);DWMRI、CT所示病变最大横径分别为3.79、3.81 cm (t=－0.32,P=0.751),所示大体肿瘤体积分别为45.75、38.05 cm³(t=5.30,P=0.001)。CT与DWMRI共同诊断53个淋巴结转移,DWMRI排除25个CT诊断阳性的淋巴结,15个淋巴结DWMRI显示高信号而CT诊断阴性,其中6个为食管旁淋巴结。DWMRI使 6例患者的临床分期发生改变。结论 DWMRI所示病变长度与食管钡餐造影结果最为接近;DWMRI易发现与食管粘连的食管旁沟肿大淋巴结,DWMRI可使部分患者靶区范围和临床分期发生改变。     

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。