简介：摘要目的探讨不同CT值赋值法对鼻咽癌调强放射治疗(IMRT)计划剂量计算的影响，以及基于磁共振(MR)图像制定鼻咽癌IMRT计划的赋值方法。方法选取2018年3月至2018年11月在山东省肿瘤医院行IMRT的32例鼻咽癌患者，在其定位CT图像上勾画并统计骨骼、空腔、大脑、眼球、视神经、晶状体、腮腺、咬肌、皮肤等组织器官的群体化CT值。通过不同CT值赋值法生成伪CT：(1)CT1：对全组织整体赋予0 HU；(2)CT2：在CT1的基础上对空腔赋予群体化CT值；(3)CT3：在CT2的基础上对骨骼赋予群体化CT值；(4)CT4：在CT3的基础上对各个软组织分别赋予群体化CT值。在定位CT上制定鼻咽癌IMRT计划Plan0，再将Plan0分别移植到4个伪CT上重新进行剂量计算，得到Plan1、Plan2、Plan3和Plan4，并分别与Plan0进行剂量学比较。在定位MR图像上对各组织器官分别赋予群体化CT值并制定鼻咽癌IMRT计划。结果鼻咽癌患者的头颈部CT图像中，骨骼群体化CT值平均为621 HU，空腔群体化CT值平均为-720 HU，其余软组织群体化CT值范围为-20～70 HU。Plan1、Plan2、Plan3、Plan4与Plan0的剂量指标差异依次减少，其中Plan4与Plan0的剂量学参数差异最小，PTV D95、PTV D99、等中心点剂量、全组织Dmean、左右眼球Dmax、左右晶状体Dmax、左右视神经Dmax、左右腮腺Dmean、左右腮腺V20、左右腮腺D50、脊髓Dmax、脑干Dmax、脑干D5差异<1%，左右腮腺V30差异<1.5%。像素点剂量分布比较，剂量分布差异>1%的区域主要分布于空腔间隙、骨骼周边以及皮肤。基于MR图像制定的鼻咽癌IMRT计划靶区满足95%处方剂量，各危及器官的受量均在剂量限制条件内。结论将所有器官和组织分别赋予群体化CT值的赋值方法较其他方法对鼻咽癌IMRT计划剂量计算影响最小，可以基本满足临床要求，应作为基于MR图像制定鼻咽癌IMRT计划时的首选赋值方法。

简介：摘要目的探讨MR灌注成像进行脑转移瘤(BMs)亚靶区分割的可行性，为BMs患者基于血流灌注异质性引导个体化放疗提供参考。方法选取96例BMs放疗患者，肿瘤内部有坏死组55例，无坏死组41例，每位患者放疗前行CT模拟定位及MR模拟定位。应用MIM Maestro6.8.8软件分别在强化T1WI图像和T2 Propeller图像中勾画大体肿瘤体积(GTV)及肿瘤坏死区(GTVN)，二者相减得肿瘤实性区(GTVS)。应用三维动脉自旋标记(3D-ASL)灌注成像的脑血流量图确定高灌注区(GTVH)与低灌注区(GTVL)。比较有、无坏死组亚靶区体积、占比及各亚靶区相关性。结果有、无坏死组GTV分别为19.56、7.34 cm3，GTV与坏死的ROC曲线AUC达0.749。有坏死组GTVN、GTVS、GTVH、GTVL占GTV比分别为20.47%、79.53%、33.03%、46.50%(P<0.05)，其中GTVS与GTV的r值达0.963，GTVL与GTV、GTVS的r值分别达0.849、0.840，高于GTVH与GTV、GTVS的r值0.683、0.764(均P<0.05)。无坏死组GTVH占GTV比高于有坏死组(58.95%∶33.03%，P<0.05)，GTVL占GTV比略低于有坏死组(41.05%∶46.50%，P>0.05)。GTVH与GTV的r值高于GTVL与GTV的(0.776∶0.574，P<0.05)。结论MR-3D-ASL可以定量分析BMs肿瘤靶区内异质性血流灌注，可用于指导亚靶区分割及肿瘤局部亚靶区剂量提升。

简介：摘要目的比较基于计算机体层成像(CT)、磁共振成像(MRI)、18氟-脱氧葡萄糖正电子发射计算机断层显像(18F-FDG PET-CT)3种图像勾画鼻咽癌(NPC)大体肿瘤靶区(GTV)及淋巴结的差异，并以MRI为参考研究基于PET自动勾画NPC GTV的最佳标准摄取值(SUV)。方法选取拟行放疗的鼻咽癌患者53例，依次获得CT模拟定位、MRI模拟定位及PET图像，在3种图像上分别勾画GTV与阳性淋巴结，分别命名为GTVMRI、GTVCT、GTVPET2.5(SUV＝2.5)、LymphMRI、LymphCT、LymphPET2.5，比较不同图像确定的GTV及淋巴结差异。将MRI与PET-CT配准后，得到相交区域GTV∩2.5，依据SUV＝4.0、4.5、5.0、5.6为阈值分别在PET上自动勾画GTVPET4.0、GTVPET4.5、GTVPET5.0、GTVPET5.6，比较不同GTV之间体积、相似系数(DSC)的差异。结果在3种图像中，GTVMRI分别较GTVCT增加了1.73%(P>0.05)，较GTVPET2.5减小了21.34%(t＝-3.52，P<0.05)；LymphPET2.5的体积分别为LymphMRI、LymphCT的1.61、1.87倍(t＝-4.12、-5.18，P<0.05)。PET上表现为高摄取的淋巴结体积平均为无或低摄取的4.07倍(t＝5.50，P<0.05)。GTVPET4.0与GTVMRI的DSC为0.78±0.27，低于GTVPET2.5与GTVMRI的DSC(0.84±0.18)，但GTVPET4.0与GTV∩2.5体积基本相当(P>0.05)。结论基于CT、MRI、18F-FDG PET-CT勾画鼻咽癌GTV及淋巴结时，MRI可更好显示肿瘤边界；而基于18F-FDG PET-CT自动勾画GTV时，推荐SUV＝4.0作为阈值。

简介：摘要目的探讨不同CT值赋值法对鼻咽癌调强放射治疗(IMRT)计划剂量计算的影响，以及基于磁共振(MR)图像制定鼻咽癌IMRT计划的赋值方法。方法选取2018年3月至2018年11月在山东省肿瘤医院行IMRT的32例鼻咽癌患者，在其定位CT图像上勾画并统计骨骼、空腔、大脑、眼球、视神经、晶状体、腮腺、咬肌、皮肤等组织器官的群体化CT值。通过不同CT值赋值法生成伪CT：(1)CT1：对全组织整体赋予0 HU；(2)CT2：在CT1的基础上对空腔赋予群体化CT值；(3)CT3：在CT2的基础上对骨骼赋予群体化CT值；(4)CT4：在CT3的基础上对各个软组织分别赋予群体化CT值。在定位CT上制定鼻咽癌IMRT计划Plan0，再将Plan0分别移植到4个伪CT上重新进行剂量计算，得到Plan1、Plan2、Plan3和Plan4，并分别与Plan0进行剂量学比较。在定位MR图像上对各组织器官分别赋予群体化CT值并制定鼻咽癌IMRT计划。结果鼻咽癌患者的头颈部CT图像中，骨骼群体化CT值平均为621 HU，空腔群体化CT值平均为-720 HU，其余软组织群体化CT值范围为-20～70 HU。Plan1、Plan2、Plan3、Plan4与Plan0的剂量指标差异依次减少，其中Plan4与Plan0的剂量学参数差异最小，PTV D95、PTV D99、等中心点剂量、全组织Dmean、左右眼球Dmax、左右晶状体Dmax、左右视神经Dmax、左右腮腺Dmean、左右腮腺V20、左右腮腺D50、脊髓Dmax、脑干Dmax、脑干D5差异<1%，左右腮腺V30差异<1.5%。像素点剂量分布比较，剂量分布差异>1%的区域主要分布于空腔间隙、骨骼周边以及皮肤。基于MR图像制定的鼻咽癌IMRT计划靶区满足95%处方剂量，各危及器官的受量均在剂量限制条件内。结论将所有器官和组织分别赋予群体化CT值的赋值方法较其他方法对鼻咽癌IMRT计划剂量计算影响最小，可以基本满足临床要求，应作为基于MR图像制定鼻咽癌IMRT计划时的首选赋值方法。

简介：摘要目的通过比较4D-CT图像及特殊重建图像在评估心脏结构"剂量-体积"指标中的差异，探讨不同重建图像对心脏剂量评估的影响。方法选取15例女性左侧乳腺癌患者行心电门控4D-CT图像扫描，以心动周期5%为间隔重建0～95% 20个时相的图像。将4D-CT图像进行特殊重建，得到最大密度投影(MIP)、最小密度投影(MinIP)、平均密度投影(AIP)及总密度投影(SIP)图像。分别在4D-CT图像及特殊重建图像上勾画左心室(LV)和冠状动脉左前降支(LADCA)。以0%时相为基准进行左侧乳腺癌调强计划设计，经形变配准获得20个时相的累加剂量。将0%时相的剂量分别形变配准到MIP、MinIP、AIP及SIP图像上获得相应的剂量分布。比较基于不同CT图像获得LV和LADCA"剂量-体积"指标差异。结果在LV"剂量-体积"指标评估中，各特殊重建图像较4D-CT变化<5%的指标在MIP图像上V5Gy、V30Gy、V40Gy、Dmax、Dmean的变化率分别为3.8%、2.0%、0.9%、3.8%、1.7%，除V5Gy、Dmax与剂量累加之间不相同外(P<0.05)，其余均相近(P>0.05)；MinIP、SIP、AIP图像上Dmax的变化率分别为2.5%、3.1%、1.5%且不相同(P<0.05)。在LADCA"剂量-体积"指标评估中，只有Dmax在4种特殊重建图像中的变化率<5%且不相同(P<0.05)。结论MIP图像在进行LV"剂量-体积"评估时，V30Gy、V40Gy及Dmean与4D-CT图像获得的剂量基本相当，可能代替4D-CT图像进行"剂量-体积"评估；LADCA的特殊重建图像不推荐替代4D-CT图像。

简介：摘要目的研究MR钆造影剂清除差异指导脑肿瘤亚靶区勾画的可行性。方法获取26例脑肿瘤患者T2加权图像及造影剂注射5、60 min后的T1加权增强图像，处理两次T1加权增强图像得到含有造影剂清除差异及有无肿瘤活性信息的延迟造影剂外渗的图像。根据T2加权图像有无液化坏死分为有液化坏死的A组(14例)和无液化坏死的B组(12例)，在早期T1加权增强图像、T1-T2WI融合图像、T1WI-DCEM融合图像上勾画大体肿瘤靶区(GTV)、液化坏死区(GTV坏死)、无液化坏死区(GTV无坏死)、有肿瘤活性区域(GTV有活性)和无肿瘤活性区(GTV无活性)，配对t检验比较各亚靶区体积差异。结果A组GTV无坏死和GTV坏死分别为(13.65±18.15) cm3和(6.30±7.57) cm3。GTV有活性为(10.40±13.52) cm3，GTV无活性为(9.55±14.57) cm3。A组中GTV无坏死比GTV有活性平均增加了16.3%(P<0.05)，GTV无活性比GTV坏死平均增加了16.3%(P<0.05)。B组中GTV无活性比GTVB组平均减少了68.8%(P<0.05)。结论根据MR钆造影剂清除差异勾画的脑肿瘤亚靶区较传统单纯基于T2所示坏死区域更有意义，延迟造影剂外渗的图像为脑肿瘤亚靶区的生物学精准勾画提供了依据。

简介：摘要目的基于形变配准探讨保乳术后术腔血清肿不可见或低可见度(CVS≤2)患者行俯卧位照射时MR增强延迟扫描成像在瘤床(LC)勾画中的应用。方法26例患者入组。分别在俯卧位CT定位图像、俯卧位MR定位T2WI成像及增强延迟2、5、10 min的T1WI成像上勾画LC并分别定义为LCCT、LCT2、LC2T1、LC5T1和LC10T1。基于形变配准进行CT与MR图像LC间体积与位置的比较。结果LCT2、LC2T1、LC5T1、LC10T1体积似均大于LCCT体积，且LC2T1、LC5T1与LCCT间体积差异有统计学意义(均P<0.05)。LC10T1与LCCT间的包含度(DI)、适形指数(CI)、相似度指数(DSC)、靶区中心距离(COM)均似优于LCT2与LCCT、LC2T1与LCCT及LC5T1与LCCT，但差异均无统计学意义(均P>0.05)。结论基于俯卧位MR定位增强延迟扫描成像勾画低CVS患者LC靶区是可行的，无论是靶区体积大小还是靶区空间位置，基于T1WI增强延迟10 min扫描所勾画LC靶区与基于俯卧位CT图像上金属钛夹所勾画的最接近。

简介：摘要目的采用刚性配准和形变配准方法获得大体积非小细胞肺癌(NSCLC) IMRT中靶区和危及器官(OAR)的累加剂量，并与初次计划的剂量进行比较。方法选择30例采用IMRT的大体积NSCLC患者，每位患者分别在放疗前和放疗20分次时进行4DCT模拟定位，基于初次4DCT的平均密度投影CT1-avg制定放疗计划为Plan1，基于二次4DCT的平均密度投影CT2-avg修改放疗计划为Plan2，分别采用刚性配准和形变配准方法将两次计划进行剂量累加得到Plan刚性和Plan形变。比较初次定位和二次定位之间大体肿瘤体积(GTV，以吸气末时相图像CT50%上的勾画为准)和OAR (OAR，以平均密度投影图像CTavg上的勾画为准)的体积变化，以及Plan2、Plan刚性、Plan形变的剂量体积指标相比Plan1的差异。结果二次定位和初次定位相比，GTV、心脏体积分别缩小44.2%、5.5%，患侧肺、健侧肺、全肺体积分别增大5.2%、6.2%、5.8%(P<0.05)；对于内GTV (IGTV，10个4DCT时相的GTV融合而来)和计划靶体积(PTV)的D95%、D98%、V100%，Plan2与Plan1相近(P>0.05)，Plan刚性、Plan形变较Plan1均略有下降(P<0.05)；对于脊髓、心脏、患侧肺、双肺剂量，Plan2、Plan刚性、Plan形变较Plan1均降低(P<0.05)，其中心脏V30Gy和Dmean分别降低27.3%、16.5%、15.3%和15.2%、6.6%、5.6%，双肺V20Gy和Dmean分别降低15.6%、4.5%、3.7%和15.7%、6.2%、5.1%；Plan形变的IGTV和PTV的D95%、D98%，心脏V40Gy，患侧肺和全肺的V20Gy、Dmean高于Plan刚性(P<0.05)。形变配准后OAR相似指数明显高于刚性配准(P<0.05)。结论Plan2中OAR剂量体积指标相比Plan1差别很大，因此它们在预测OAR放射性损伤方面均有较大偏差，而形变配准得到的剂量体积指标可以提高预测精度。

简介：摘要目的应用影像组学技术结合心电门控4DCT强化扫描图像，量化分析左心室肌CT影像组学特征在心动周期中的变化情况，为基于心电门控4DCT进行心脏功能动态评估提供可行方法。方法将14例患者的4DCT强化扫描图像以心动周期5%为间隔，重建0%～95% 20个时相的图像。分别在单个时相勾画左心室肌(LVM)，并在左心室心腔造影剂充盈完好区域勾画直径为13 mm的球体[心腔感兴趣区(ROI)]。利用3DSlicer软件对所有勾画的92个特征进行提取，分析CT值在心腔ROI和LVM上的分布情况，基于心腔ROI进行初步筛选(单因素方差分析)得到稳定特征，再利用稳定特征对LVM进一步筛选(单因素方差分析)得到有差异特征，然后采用Wilcoxon秩和检验量化分析特征在心跳周期中随心跳的变化情况。结果心跳周期中心腔ROI的平均CT值变化率小于LVM，变化率分别为9.23%、17.88%。有36个稳定特征在心腔ROI上差异均无统计学意义(P>0.05)；在36个稳定特征中，对LVM分析得到20个差异有统计学意义的特征(F＝1.641～6.206，P<0.05)，且平均变化率达到98.63%，其中Firstorder矩阵：中值(-103.96%)、均值(123.67%)；GLDM矩阵：灰度非均匀性(99.81%)等变化率达到了99%以上，且不同心动周期中的最大值、最小值之间的差异均具有统计学意义(Z＝-3.921～-3.173，P<0.05)。结论通过结合影像组学技术和心电门控4DCT强化扫描图像可以放大心动周期中CT图像的微观变化，可为左心室肌功能的变化评估提供一个新方法，Firstorder矩阵的均值等特征更具应用潜力。

简介：摘要目的研究不同CT值赋值法对脑转移瘤放疗计划剂量计算的影响，为基于磁共振(MR)图像进行放疗计划设计提供基础。方法选取35例接受放疗的脑转移瘤患者，每位患者在放疗前同一天分别进行CT和MR模拟定位，基于CT图像制定三维适形放射治疗(3D-CRT)或调强放射治疗(IMRT)计划为原计划Plan1。将CT图像和MR图像刚性配准，在CT和MR图像上勾画主要的组织和器官，计算各组织器官的群体化CT值。基于CT图像，采用3种CT值赋值法生成3组伪CT，分别为：全组织赋予140 HU；空腔、骨骼和软组织分别赋予－700、700和20 HU；不同组织器官分别赋予群体化的CT值。Plan1在3组伪CT上重新计算剂量分布，分别获得Plan2、Plan3、Plan4，然后比较这3组计划和Plan1的剂量学差异。结果骨骼、空腔平均CT值分别为(735.3±68.0)、(－723.9±27.0)HU，软组织的平均CT值基本分布在-70～70 HU。Plan2、Plan3、Plan4相比Plan1的剂量差异依次减小，在剂量指标比较中，眼晶状体最大剂量差异最大，分别可达5.0%以上、1.5%～2.0%、1.0%～1.5%，其余剂量指标差异的95%置信区间上限基本不超过2.0%、1.2%、0.8%。在像素点剂量比较中，局部靶区病例中差异>1%的区域主要分布在靠近射野的皮肤处，而全脑靶区病例中主要分布在骨骼与空腔、软组织交界处，以及靠近射野的皮肤处。此外，CT值赋值法在3D-CRT的剂量学差异大于IMRT，在全脑靶区病例大于局部靶区病例。结论不同CT值赋值法对脑转移瘤放疗计划剂量计算的影响显著，对骨骼、空腔和软组织赋予合适CT值，剂量计算偏差可基本控制于1.2%以内，而对各组织器官赋予群体化的CT值，可进一步将偏差控制于0.8%以内，满足临床要求。

简介：摘要目的建立不同CT扫描时相图像鉴别非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer，NSCLC)纵隔淋巴结的影像组学模型，并探讨不同模型的诊断效能。方法回顾性分析86例NSCLC患者的术前CT图像，所有患者均行平扫期、动脉期和静脉期CT扫描。选取231枚纵隔淋巴结为研究对象，将2015年1月—2017年6月入组的163枚淋巴结作为训练组，2017年7月—2018年6月入组的68枚淋巴结作为验证组。分别在三时相图像上勾画感兴趣区域(regions of interest，ROI)，每个ROI提取841个影像特征，使用LASSO算法筛选特征，基于各时相CT影像组学特征和两不同时相CT影像组学特征的差值建立模型。比较不同模型的受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic，ROC)下面积(AUC值)、敏感性、特异性、准确度、阳性预测值和阴性预测值的差异。结果共建立6个模型，其AUC值均>0.800。平扫期CT模型具有最优的鉴别效能，其训练组的AUC值、特异性、准确度、阳性预测值分别为0.926、0.860、0.871、0.906，验证组的AUC值、特异性、准确度、阳性预测值分别为0.925、0.769、0.882、0.870，均高于其他模型。平扫和静脉期CT图像联合动脉期CT图像之后，训练组的敏感性、阴性预测值分别从0.879、0.821和0.919、0.789提高到0.949、0.878和0.979、0.900。结论CT各时相影像组学模型均可用于辅助临床诊断淋巴结。平扫CT影像组学模型的AUC值最高，而联合动脉期CT图像可提高模型的敏感度及阴性预测值。