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。     

基于4D-CT测定纵隔淋巴结与原发肿瘤位移及脏器体积变化率的相关性研究

目的:探讨基于四维CT(4D-CT)测定纵隔淋巴结与原发肿瘤位移及肺脏、心脏体积变化率的相关性.方法:选择诊断CT显示纵隔淋巴结转移的非小细胞肺癌(NSCLC)患者19例,获得自由呼吸状态下4D-CT模拟定位扫描图像,分别勾画各时相图像中气管左侧组(1L、2L、4L、5区)、右侧组(1R、2R、4R区)、下组(7、9区)纵隔转移淋巴结及肺内原发肿瘤、肺脏和心脏,获得淋巴结及原发肿瘤在左右(LR)、前后(AP)、上下(SI)方向的位移及相应肺脏和心脏体积变化率,比较同一组淋巴结不同方向位移及不同组淋巴结同一方向位移差异性,并分析淋巴结位移与同侧原发肿瘤位移、肺脏及心脏体积变化率的关联性.结果:在LR方向上,左侧淋巴结位移与左肺内原发灶位移有明显相关性,r=0.929,P=0.022;在AP方向上,左侧淋巴结与左肺内原发肿瘤位移亦呈明显正相关,r=0.965,P=0.008.在LR方向上,左侧淋巴结位移与左肺脏体积变化率呈明显正相关,r=0.605,P=0.037;在AP方向上,右侧淋巴结位移与有肺脏体积变化率呈正相关,r=0.614,P=0.044.在LR方向上,左侧淋巴结位移与心脏体积变化率呈明显正相关,r=0.645,P=0.024;在AP方向上,左侧淋巴结位移与心脏体积变化率呈明显正相关,r=0.779,P=0.003;在SI方向上,左侧淋巴结位移与心脏体积变化率呈明显正相关,r=0.609,P=0.035.结论:自由呼吸状态下,左侧淋巴结LR及AP方向位移与同侧肺内原发肿瘤位移有较好的相关性;左侧肺脏和心脏体积变化率大小能预测气管左侧的1L、2L、4L及5区纵隔转移淋巴结位移.     

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。     

应用四维CT评价肺癌大体肿瘤体积随呼吸运动的位移及影响因素

目的 应用四维CT(4DCT)测量肺癌大体肿瘤体积(GTV)在三维方向上随呼吸运动的位移并分析其影响因素.方法 选择21例肺癌患者共22个肺部病灶行4DCT扫描,勾画10个呼吸时相中的GTV0%～GTV90%.测量GTV变化及GTV质心、边界在三维方向上随呼吸运动的位移,计算出三维空间位移向量→(II)v并分析其影响因素.结果 GTV变化的平均值为+14.3%或-8.4%,GTV 中心点和GTV各边界在左右、前后、头脚方向上随呼吸运动的位移分别为(0.20±0.16)、(0.18±0.12)、(0.53±0.59)cm和(0.42±0.23)、(0.41±0.22)、(0.57±0.70)cm,其中GTV中心点在头脚方向上的位移大于左右(Z=-2.12,P=0.034)、前后方向(Z=-2.10,P=0.035),GTV各边界在头脚方向上的位移与左右、前后方向差异无统计学意义(Z=-0.81,P=0.417;Z=-0.86,P=0.391).GTV中心点随呼吸的位移大小只与所在肺叶有关,GTV位于下叶者在头脚方向的位移大于位于上叶者[(0.87±O.64)和(0.35±0.49)em,(t=-2.12,P=0.047)],在前后、左右方向上的位移无差异[(0.23±0.10)和(0.19±0.18)cm(t=-0.49,P=0.629)、(0.21±0.13)和(0.17±0.11)cm(t=-0.76,P=0.460)].GTV体积大小与GTV中心点在头脚、前后、左右方向位移以及三维空间位移向量→(II)v间无明显相关性(r=0.306、-0.062、-0.279、-0.300,P=0.189、0.796、0.234、0.199).结论 肺癌患者GTV随呼吸运动的位移个体化差异明显,头脚方向位移尤为显著,应用4DCT可进行较好评价;下叶病灶位移大,GTV大小与位移间无明显相关性.

Abstract：

Objective This study was to assess the three-dimensional gross tumor volume(GTV)motion of lung cancer caused by respiration using four-dimensional computed tomography(4DCT),and to analyze the influenee factors.Methotis Four-DCT scans of 22 lung focuses in 21 patients with lung cancer were analyzed.The gross tumor volume was contoured in all 10 respiration phases of 4DCT scans.The changes in volume of GTV,the 3D motion of the centroid,boundary of GTV and the 3D spatial motion vectors were calculated and the irdluenee factors were analyzed.Results The average change in volume of GTV was+14.3%(0.2%.42.5%)/-8.4%(0.4%-38.6%),the average movement amplitude of GTV centroid and GTV boundary were(0.18±0.12)cm,(0.20±0.16)cm,(0.53±0.59)cm and(0.42±0.23)cm,(0.41±0.22)cm,(0.57±0.70)cm in medio-lateral,vertro-dorsal,cranio-caudal(CC) direction,respectively.The CC movement was larger than other directions(Z=-2.12,P=0.034;Z:-2.10,P=0.035),and no significant difference was observed in 3D motion of GTV boundary(Z=-0.81.P=0.417;Z=-0.86,0.391).The CC motion of GTV eentroid in lower lobe was larger than that in upper lobe[(0.87±0.64)and(0.35±0.49)cm,(t=-2.12,P=0.047)],and no significant difference was found in other directions[(0.23±0.10)and(0.19±0.18)em(t=-0.49,P=0.629),(0.21±0.13)and(0.17±0.11)cm(t=0.76,P=0.460)].There was no correlation of the 3D movement and 3D spatial motion vector of GTV to the volume of GTV(r=-0.306,-0.062,-0.279,-0.300;P=0.189,0.796.0.234,0.199).Conclusions GTV motion of patients with lung cancer is individual,the CC movement is the moat obvious,using 4DCT to assess is comparatively accurate.The motion amplitude of lower lobe focuses is larger.No significant correlation of the GTV motion to the volume was observed.Larger sample study is needed to analyze the influence of adjacency to the GTV motion.     

基于四维CT影像肺内肿瘤运动度的测量与分析

目的 以四维CT(4DCT)影像量化肺内肿瘤因呼吸导致的运动,分析其影响因素,寻找运动度大的肿瘤特征.方法 在平静呼吸状态下接受4DCT扫描的肺内肿瘤患者43例,肺内可测量病灶44个.由同一位医生在4DCT各时相数据集卜勾画肿瘤GTV,分别测量GTV中心点在上下、左右、前后三维方向上的运动幅度.对与运动度可能相关的临床变量和解剖学因素进行统计学分析.以任意方向运动幅度>5 mm作为分界点,分析此类肿瘤特征.结果 肺内肿瘤运动度与T分期、GTV体积、肺内所处上下位置、与固定组织(如胸壁、纵隔、脊柱)粘连程度相关.10例患者肺内肿瘤的运动幅度>5 mm,均位于胸腔下部及后部,上下方向运动度最大,最大值为14.4 mm.95%肺内肿瘤的运动幅度在上下方向<11.8 mm,前后方向<4.6 mm,左右方向<2.7 mm.结论 呼吸导致的肺内肿瘤运动度受肿瘤位置、体积、T分期及粘连程度等因素影响.下叶肺内孤立肿瘤的运动度最大,主要发生在上下方向,上叶后段肿瘤的运动度次之.     

四维CT测量平静呼吸下原发胸段食管肿瘤运动的初步研究

目的 采用四维CT(4DCT)探讨平静呼吸状态下原发食管肿瘤的运动特征.方法 16例原发食管癌患者在平静呼吸体位下采用4DCT采集原发灶运动信息,并在每个患者10套图像上勾画大体肿瘤体积(GTV1～GTV10),测量并记录每个中心点坐标,计算每个中心点在不同呼吸时相的移动距离,分析胸部各段食管肿瘤运动特征.结果 呼气相和吸气相双肺、食管癌原发灶体积分别为2993.50 cm3和3362.12 cm3(t=12.36,P=0.000)、35.00 cm3和34.84 cm3(t=-0.61,P=O.546).食管癌靶区中心在左右、前后、头脚方向总移动峰值分别为0.65、0.55、2.03 mm(F=41.14,P=0.000),胸上段的分别为0.50、0.48、1.23 mm(F=5.45,P=0.017),胸中段的为0.68、0.62、1.97 mm (F=27.74,P=0.000),胸下段的为0.72、0.38、3.05 mm(F=15.61,P=0.000).结论 胸段食管肿瘤左右、前后方向运动幅度较小,头脚方向运动幅度较大,不同段病灶运动也有所不同.

Abstract：

Objective To investigate the motion characteristics of primary thoracic esophageal carcinoma with four-dimensional computed tomography(4DCT).Methods Sixteen patients with primary thoracic esophageal carcinoma received respiratory gated 4DCT imaging,mapping the GTV1-GTV10 on every patient's each subsequent CT image of 10 images in the full-respiratory phase,and measuring the displacement of each centre of GTV.These displacements and directions were analyzed on different segments of esophagus.Results The mean total lung volume and GTV volume was 2993.5 cm3,35.00 cm3 and 3362.12 cm3,34.84 cm'respectively on end-expiration and end-inspiration phases(t=12.36,P=0.000and t=-0.61,P=0.546).The total mean peak to peak displacement of GTV were 0.65 mm,0.55 mm,and 2.03 nnn in x,y-and z-axis direction,respectively(F=41.14,P=0.000).The motion in x-axis,y-axis and z-axis were 0.50 mm,0.48mm,1.23 mm in the upper segment(F=5.45,P=0.017),0.68 mm,0.62 mm,1.97 mm in the middle segment(F=27.74,P=0.000),0.72 mm,0.38 mm,3.05 mm in the lower segment,respectively(F=15.61,P=0.000).Conclusions The displacement of tumor in z axis is more notable than x-,y-axis in thoracic esophageal carcinoma.The displacement of tumor x-,y-and z-axis is different in different segment of thoracic esophageal carcinoma.     

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。     

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。     

四维CT和MIP融合图像的肺癌内靶体积确定

[目的]验证在最大密度投影(MIP)软件自动生成融合图像上勾画大体肿瘤体积(GTV)的可靠性.[方法]20例经病理确证为肺癌的患者,根据病灶邻近组织特点,分为A组(病灶周围环绕正常低密度肺泡组织)和B组(病灶周围与等密度或高密度组织紧邻).同一个医师分别在四维CT(4D-CT)的10个时相、3个时相、2个时相、MIP融合图像上勾画GTV(GTV10、GTV3、GTV2、GTVMIP).观察GTV体积变化和中心位移情况,比较四种方法之间的差异.[结果]A组GTV10与GTV3、GTV2和GTVMIP的比值分别为1.07±0.03、1.10±0.03和1.08±0.07;四者中心点在X、Y、Z轴上的差异小于1mm且无统计学意义(P＞0.05).B组GTV10与GTV3、GTV2、GTVMIP的比值分别为1.10±0.07、1.16±0.09、1.27±0.26;四者中心点在X、Y、Z轴上的差异小于1mm且无统计学意义(P＞0.05).[结论]对于周围环绕正常肺泡组织的肺内病灶,在四维CT中MIP图像上勾画GTV是可靠的,但病灶紧邻等密度或高密度组织时不够精确,建议代之以3个时相的融合图像,个别特殊情况代之以10个时相的融合图像.     

三种阈值下勾画非小细胞肺癌PET图像靶区及影响的研究

目的 比较不同阈值对18FDG PET-CT图像中非小细胞肺癌靶区勾画及放疗计划可能产生的影响.方法 选择CT图像上原发灶边界清楚的、呼吸动度≤5 mm的非小细胞肺癌8例,注射18FDG后1 h行PET扫描并以CT图像作衰减校正.以CT图像勾画的大体肿瘤体积(GTVCT)为标准,比较PET图像上用3种阈值条件[即肿瘤内最大像素值的42%(42%Imax(total))、本底平均像素值+肿瘤内最大像素值与本底平均像素值的差值的20%(Iback+20%Imax-back(max))和本底平均像素值+肿瘤内每层最大像素值与本底平均像素值的差值的20%(Iback+20%Imax-back(slice))]勾画的GTV(计为GTV42%、GTV20%max和GTV20%slice)与GTVCT差异及对GTVCT覆盖率的差异.以GTVCT、GTV42%、GTV20%max、GTV20%slice三维外放1 cm为计划靶体积,分别计为PTVCT、PTV42%、PTV20%max、PTV20%slice.对不同PTV设计三维适形放疗计划,并均给予靶区剂量66 Gy分33次6.6周完成.比较以不同PTV设计的计划中,PTVCT内接受＜95%处方剂量的体积(VPTV)及肺V20,并推算可能产生的TCP和肺NTCP的差异.结果 GTV42%、GTV20%max、GTV20%slice与GTVCT的中位体积差分别为-54.1%,-21.5%和5.3%,三者对GTVCT的覆盖率中位数分别为45.9%、78.0%和95.3%(F=57.50,P＜0.01).以不同PTV设计放疗计划时,PTV42%的中位VPTV为7.5%,由此可能导致TCP中位下降1%.PTV20%max和PTV20%slice的中位VPTV分别为1.3%和0.0%,其TCP与PTVCT的相似,与PTV42%的不同.三者的肺V20和肺NTCP与PTVCT的相似.结论 层面化阈值条件Iback+20%Imax-back(slice)可能是PET图像用于肺癌靶区勾画的较准确阈值,该阈值不依赖于预先由CT提供的肿瘤体积信息,可望用于伴有肺不张的非小细胞肺癌的靶区勾画.     

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和4DCT扫描下不同运动频率对运动中大体肿瘤体积的影响

目的 探讨不同运动频率下基于3DCT和4DCT扫描所构建的运动肿瘤体积和中心点坐标位置差异。方法 利用Modus公司呼吸运动平台和8个不同形态和体积模体模拟肺部肿瘤运动,在10、15、20 次/min运动频率下分别行3DCT和4DCT扫描,依次勾画3种运动频率下GTV₁₀、GTV₁₅、GTV₂₀和IGTV₁₀、IGTV₁₅、IGTV₂₀并得到中心点坐标位置,对GTV₁₀、GTV₁₅、GTV₂₀、IGTV₁₀、IGTV-15、IGTV₂₀、中心点坐标位置值行Friedman检验。结果 GTV₁₀、GTV₁₅、GTV₂₀分别为(12.41±14.26)、(10.38±11.18)、(12.50±15.23) cm³(P=0.687),x轴位置值分别为(-8.2±96.2)、(-8.6±96.1)、(-8.6±95.7) mm (P=0.968),y轴为(108.2±25.0)、(110.4±22.5)、(109.0±24.2) mm (P=0.028),z轴为(65.2±13.7)、(65.4±13.4)、(65.4±13.2) mm (P=0.902)。3种运动频率下IGTV分别为(17.78±19.42)、(17.43±19.56)、(17.44±18.80) cm³(P=0.417),x轴位置值分别为(-7.7±95.9)、(-7.9±95.6)、(-7.9±95.1) mm (P=0.325),y轴为(109.4±24.5)、(109.6±24.1)、(109.2±24.3) mm (P=0.525),z轴为(65.5±13.3)、(65.6±13.4)、(65.5±13.3) mm (P=0.093)。结论 胸部肿瘤模拟定位时,呼吸运动频率对4DCT扫描靶区构建无明显影响;不同呼吸频率下所构建的3D靶体积大小差别不明显,但对靶区中心点y轴位置影响明显。     

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。     

基于四维CT的肺体积及呼吸运动分析

目的 应用四维CT(4DCT)评价肺癌患者肺的运动,并初步选择适合进行剂量计算的呼吸时相.方法 选择30例在中山大学肿瘤医院接受4DCT扫描的肺癌患者,左、右肺患者均为15例;男25例、女5例;中位年龄55岁(35～78岁).CT扫描完成后所得到的影像资料经4D软件处理后传至Pinnacle工作站,应用该软件自动勾画功能勾画双侧肺轮廓,自动怪勾画采用的CT值识别范围为-900～- 200 Hu.肺轮廓自动勾画完成后由同一医师对自动勾画不合理的地方进行修改.勾画完毕后采集双肺10呼吸时相中的体积.结果 患侧肺吸气、呼气时相的体积分别为78.87%4±2.71%、26.32%±3.17%,健侧肺为77.55%±2.81%、24.73%±2.55%.患侧肺最大、最小肺体积分别为106.48%±3.00%、94.23%±2.78%,健侧肺为107.47%±2.43%、93.65%±2.32%.患侧肺吸气、呼气末肺体积分别为106.43%±3.07%、94.63%±2.71%,健侧肺为107.37%±4.62%、93.98%±2.34%.结论 20%、30%、80%时相可作为剂量计算时相选择,最大、最小肺体积的平均值非常接近吸气、呼气末肺体积的平均值.     

基于四维CT技术肺内孤立性肿瘤位移模型的建立与验证

目的 基于四维CT (4DCT)测量肺内孤立性肿瘤三维方向的位移,建立肿瘤的位移模型并进行验证。方法 对建模样本中290例肺内孤立性肿瘤行4DCT模拟定位和主动呼吸控制(ABC)下螺旋扫描,并基于4DCT测量不同肺段肿瘤三维方向位移,在ABC图像上构建静止状态下肿瘤体积。用模拟定位机测量患侧膈肌的运动幅度,用肺功能仪测量肺活量及潮气量。采集患者性别、年龄、身高、体重、呼吸频率,肿瘤所在肺叶、肺段等信息。采用多元线性回归对肿瘤三维方向的位移与患者性别、年龄、身高、体重、呼吸频率、肿瘤体积、位置、膈肌运动幅度等因素进行分析,建立肺内孤立性肿瘤三维方向的位移模型。序贯收集17例肺内孤立性肿瘤对位移模型的计算结果进行测试。结果 上叶肺内孤立性肿瘤三维方向的位移模型分别为X_上=-0.267+0.002TV+0.446DM,Y_上=-1.704+0.004TV+0.725DM+2.250SⅡ+1.349SⅢ,Z_上=0.043+0.626DM+0.599SⅡ+0.519SⅢ。中叶及上、下舌段肿瘤三维方向的位移模型分别为X_中=0.539+0.758DM,Y_中=-2.316+2.707DM+0.009TV,Z_中=0.717+1.112DM。下叶肿瘤三维方向的位移模型分别为X_下=-0.425+0.004TV+0.857DM,Y_下=4.691+4.817DM+0.005TV-0.307RR+3.148SⅨ+2.655SⅩ,Z_下=0.177+0.003TV+0.908DM。(DM:膈肌运动幅度,TV:潮气量,RR:呼吸频率,SⅡ:后段,SⅢ:前段,SⅨ:外侧底段,SⅩ:后底段)。位移模型的预测结果与4DCT法实测肿瘤的位移相近(P>0.05)。结论 肺内孤立性肿瘤三维方向位移的主要影响因素为膈肌运动幅度和患者潮气量,同一肺叶不同肺段肿瘤头脚方向的位移差异显著,中叶不同肺段之间肿瘤的位移相近。位移模型法能较好地预测肺内孤立性肿瘤的位移,为个体化靶区构建提供参考。     

肺内大肿块呼吸动度的测量与分析

 目的　分析肺内肿瘤因呼吸导致运动的影响因素,寻找运动度大的肿瘤特征。方法　分别在平静吸气后屏气、平静呼气后屏气状态下接受CT扫描的肺内肿瘤患者30例,肺内可测量病灶30个。由同一位医生在两个时相的CT数据上勾画肿瘤大体肿瘤体积（GTV）,分别测量GTV中心层面前后内外界在呼吸周期中左右、前后方向的运动幅度;肿瘤最上层及最下层上下方向的运动幅度。对与运动度可能相关的临床变量和解剖学因素进行讨论。结果　肺内大肿瘤位置相对固定,肿瘤中心层面各方向动度多数在3～5 mm,只有2例患者肿瘤的各个方向运动幅度>5 mm,均位于胸腔中下部及中后部,粘连系数较低,体积较小,为上下方向运动。95 %的肺内肿瘤中心层面的运动幅度在上下方向＜3.8 mm,前后方向＜5.8 mm,左右方向＜1.1 mm。结论　呼吸导致的肺内肿瘤运动度受肿瘤位置、体积及粘连程度等因素影响,但运动幅度较小,下后带运动度最大,主要发生在上下方向。     

SRT中基于不同时相合成ITV几何差异研究

目的 研究NSCLC的SRT中基于四维CT不同ITV合成策略的几何差异性。方法对我院2013—2014年间收治的16例具有胸部SRT指征的NSCLC患者行4DCT扫描, 比较目前基于全时相勾画合成(金标准)得到的IGTV₁₀、EE或EI时相合成得到的IGTV_EI+EE、MIP重建序列MIP勾画合成得到的IGTV_MIP、AVG重建时相勾画方法得到的IGTV_AVG, 韩国顺天乡大学4个时相确定IGTV_yeo, 以及我们提出的基于奇数或偶数时相勾画合成的IGTV_ODD、IGTV_EVEN方法同IGTV₁₀的MI、DI和体积差异, 分析筛选出对肿瘤运动相关特性相对不敏感的ITV合成方法。组内、组间数据行Student-Newman-Keuls^a检验, 同时用多参数回归分析肿瘤三维运动量、肿瘤体积和MI和DI相关性。结果 患者肿瘤中心平均三维运动幅度1.23 cm (0.25~5.53 cm), 三维运动矢量分别为左右3.5 mm (1.4~8.4 mm), 前后4.5 mm (1.1~8.6 mm), 上下9.5 mm (0~10 mm)。IGTV_MIP、IGTV_AVG、IGTV_EI+EE、IGTV_yeo 、IGTV_ODD、IGTV_EVEN、IGTV₁₀之间平均MI分别为0.69、0.62、0.80、0.86、0.93、0.91(P=0.006);平均DI分别为0.98、0.98、0.97、0.97、0.99、0.98(P=0.130), IGTV_x体积相比IGTV₁₀分别偏小25.7%、35.6%、17.9%、12.8%、3.6%、4.8%(P=0.000)。通过回归分析得到肿瘤大小、肿瘤运动幅度不是基于奇数或偶数时相形成ITV的影响因素。结论 基于奇数或偶数时相确定ITV方法对肿瘤所在位置及肿瘤运动幅度等因素不敏感, 具有较好临床可靠性和较高勾画效率, 在无弹性形变配准的放疗单位可作为胸部SRT靶区勾画推荐方法。