醫(yī)學圖像融合在顱內腫瘤靶區(qū)勾畫和生物靶區(qū)定義中的應用研究.pdf

1、背景與目的:
　　磁共振成像（magnetic resonance imaging,MRI)圖像對軟組織具有較高的分辨力，但由于失真和缺乏劑量計算所需要的電子密度而限制了其在腦部腫瘤放射治療中的應用，而MRI和CT圖像融合可解決這一問題。隨著影像與醫(yī)學圖像融合技術的發(fā)展，生物調強和生物靶區(qū)的概念隨之出現(xiàn)。以PET、PET-CT、SPECT、MRS等為代表的功能影像技術可以獲得腫瘤內部生物學特征的信息。本研究對比分析CT和MRI圖像

2、融合前后靶區(qū)體積的差異；探討瘤周水腫對顱內腫瘤靶區(qū)勾畫的影響；并探討PET-CT圖像融合對生物靶區(qū)定義的影響。
　　材料與方法:
　　1.同期采集2013年11月至2014年4月鄭州大學第一附屬醫(yī)院腫瘤放射治療科顱內腫瘤患者60例。放療前均行3.0TMRI檢查，均在VARIAN治療計劃系統(tǒng)融合成 CT/MRI圖像，分別在CT及CT/ MRI融合圖像勾畫65組CTVCT和CTVCT/MRI。比較兩種CTV體積差異；分析瘤周水腫

3、對顱內腫瘤靶區(qū)勾畫的影響。
　　2.同期采集2013年11月至2014年10月鄭州大學第一附屬醫(yī)院腫瘤放射治療科行PET-CT圖像融合患者3例。其中1例非小細胞肺癌，1例非霍奇金淋巴瘤，1例骨轉移癌。3例患者放療前均行18F-FDG PET-CT檢查，均在VARIAN治療計劃系統(tǒng)融合成 PET-CT圖像。由4名有經驗的放療醫(yī)師分別基于單純CT和融合圖像在第1天和第8天定義GTVCT和GTVPET-CT，每天定義10次。比較組內和組

4、間差異；探討PET-CT圖像融合對生物靶區(qū)定義的影響。
　　3.數(shù)據(jù)處理采用SPSS17.0統(tǒng)計軟件，顱內腫瘤患者CTV體積差異比較采用配對資料的Wilcoxon符號秩和檢驗，多組之間比較采用Kruskal-Wallis秩和檢驗，兩兩比較平均秩次采用Bonferroni法。在生物靶區(qū)定義研究中，醫(yī)師組間比較用t檢驗，多組之間比較用方差分析，兩兩比較用LSD-t檢驗。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
　　結果:
　　1

5、.60例患者共65組靶區(qū)的 CTVCT為（99.45±84.08）mm3，CTVCT/MRI為（83.38±72.11）mm3。CTVCT比CTVCT/MRI體積增大者50例，減小者15例，兩組體積差異有統(tǒng)計學意義(n=65，Z=-3.885，P<0.001)。
　　2.本組將水腫分度，選取CTVCT>CTVCT/MRI組50個。不同水腫組圖像融合前后CTVCT與CTVCT/MRI差值總體分布不全相同（χ2=16.311, P=0

6、.001）。無水腫、輕度水腫組分別與重度水腫組CTVCT與CTVCT/MRI差值比較差異有統(tǒng)計學意義（P=0.000, P=0.005）。
　　3. PET-CT圖像融合前后不同時間分別定義 GTV，多數(shù)醫(yī)師單純 CT下定義GTVCT差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，融合圖像下定義 GTVPET-CT差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。多組比較方差分析結果顯示，單純CT下勾畫GTVCT差異有統(tǒng)計學意義(F=66.529, P=0.0

7、00;F=18.762, P=0.000;F=6.681, P=0.000)，融合圖像下定義GTVPET-CT差異無統(tǒng)計學意義(F=2.638, P=0.056；F=2.243, P=0.090；F=1.346, P=0.266)。表明不同醫(yī)師定義GTVPET-CT無差異。兩兩比較用LSD-t檢驗，不同醫(yī)師定義 GTVCT多組間差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。圖像融合后4位醫(yī)師勾畫GTVPET-CT比單純CT下勾畫GTVCT的變異系數(shù)