基于PET/CT选定阈值与基于4D-CT呼气末时相所勾画非小细胞肺癌原发肿瘤靶区相关性分析

目的 探讨基于PET/CT图像选定阈值与基于4D-CT呼气末时相图像所勾画的非小细胞肺癌（NSCLC）原发肿瘤靶区相关性因素.方法 入组NSCLC患者序贯完成3DCT、4D-CT、18F-FDG PET/CT胸部定位扫描.基于4D-CT呼气末时相（50％）图像勾画原发肿瘤大体肿瘤体积（GTV50％）.基于PET图像原发肿瘤标准摄取值（SUV）≥2.0、SUV最大值（SUVmax）的20％勾画内大体肿瘤体积（IGTV）分别命名为IGTVPET2.0、IGTVPET20％.分析IGTVPET2.0、IGTVPET20％与GTV50％的体积比（VR2.0、VR20％）及适形指数（CI20、CI20％）与GTV50％最大横径、GTV50％体积大小、GTV头脚方向位移、GTV三维运动矢量及SUVmax的相关性.结果 VR2.0和GTV50％最大横径、GTV50％体积大小、GTV头脚方向位移、GTV三维运动矢量及SUVmax均无相关性（P ＞0.05）;VR20％和GTV50％体积大小、GTV50％最大横径及SUVmax呈负相关（r=-0.663、-0.669、-0.752,P＜0.05）.CI2.0和GTV50％体积大小、GTV50％最大横径呈正相关（r=0.613、0.483,P＜0.05）.结论 3D PET图像是包含了多个呼吸周期的中位图像,未能包含肿瘤的全部运动信息,基于3D PET/CT图像所构建的靶区不能准确地代表NSCLC的IGTV.

4D-CT与PET-CT勾画非小细胞肺癌原发肿瘤IGTV的比较研究

目的 比较基于4D-CT 10个呼吸时相所构建非小细胞肺癌（NSCLC）内大体肿瘤体积（IGTV10）与基于18F-FDG PET-CT不同SUV值勾画所得靶区（IGTVPET）间体积及位置差异.方法 10例NSCLC患者序贯完成胸部3D-CT、4D-CT增强扫描,并基于相同体位固定方式及定位参数行18F-FDG PET-CT扫描.在4D-CT 10个呼吸时相图像上勾画原发肿瘤大体肿瘤体积（GTV）并融合获得IGTV10.基于PET图像不同SUV值（≥1.5、≥2.0、≥2.5、≥3.0）、最大SUV值的不同百分比（≥20％、≥25％、≥30％、≥35％、≥40％）及目测法勾画原发肿瘤靶区（IGTVPET）,比较IGTVPET与IGTV10靶区间位置、体积大小、包含度（DI）和适形指数（CI）差异.结果 除IGTVPET15外,其余IGTVPET与IGTV10中心点坐标在上下方向差异均有统计学意义（Z=-2.703～-2.293,P＜0.05）.IGTVPET22.0与IGTV10体积大小最接近,其次是IGTVPET20％,二者同IGTV10体积比间差异无统计学意义（Z=-0.415,P＞0.05）.IGTV10对IGTV PET1.5的DI高于IGTV10对其余IGTVPET的DI（Z=-2.803～-2.429,P＜0.05）.IGTVPET2.0与IGTV10的CI最高,高于IGTVPET5％、IGTVPET40％、IGTV PET2.5、IGTVPET3.0与IGTV10的CI（Z=-2.803 ～-2.191,P＜0.05）.结论 基于PET SUV值≥2.0及SUVmax的百分比≥20％勾画所得的IGTVPET2.0、IGTVPET20％与基于4D-CT 10个时相GTV构建的IGTV10体积大小较为相近,但IGTVPET2.0、IGTVPET20％与IGTV10间空间错位较明显,二者均不能代替IGTV10.

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SUVmax的15％勾画靶区定义为IGTVPET.分别基于ICTV10、IGTVPET外扩10mm得到PTV4D和PTVPET.比较PTV PET与PTV4D间位置、体积及DI值差异.结果 PTV PET和PTV4D中心点位置差异无统计学意义（P=0.589、0.147、0.096）.PTVPET和PTV4D体积差异无统计学意义（P=0.156）,但5例PTV PET相对于PTV4D变化率＞20％,10例PTVPET＞ PTV4D,平均增加30％,5例PTVPET＜ PTV4D,平均减少11％.PTV4D对PTVPET的DI平均值为85％,有7％ ～ 46％的PTVPET未能被PTV4D所覆盖;PTV PET和PTV4D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.

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IGTVMIP,分别基于PET图像9种不同阈值自动勾画及手动勾画10种IGTVPET（IGTVPET2.0、IGTVPET2.5、IGTⅣPET3.0、IGTVPET3.5、IGTVPET20％、IGTVPET25％、IGTVPET30％、IGTV PET35％、IGTVPET40％、IGTVPETman）.配对￡检验比较IGTVPET与IGTVMIP靶区位置、体积、包含度及匹配指数差异.结果 10种IGTVPET与IGTVMIP中心点坐标仅在z轴差异有统计学意义（P=0.014 ～0.044）.IGTVPET2.0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）.IGTV PEET2.0与IGTVMIP及IGTVPET20％与IGTVMIP的匹配指数最高,分别为0.46和0.45（P =0.603）.IGTVMIP对IGTVPET20％及IGTVPET20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PET-CT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.

3 DCT、4 DCT和P ET-CT定义的胸段食管癌P TV比较研究

目的：探讨基于PET？CT图像SUV≥2？5、20％或25％SUVmax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PTV3D；PTV4D通过10个时相靶区融合获得；基于SUV≥2？5、20％或25％SUVmax分别得到IGTVPET2．5、IGTVPET20％、IGTVPET25％，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PTVPET2．5、PTVPET20％、PTVPET25％。结果 PTV3D体积显著大于PTV4D和PTVPET （ P＝0．000～0.044），而PTVPET和PTV4D相近（ P＝0．216～0.633）。 PTV3D、PTV4D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）。 PTVPET2．5、PTVPET20％、PTVPET25％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）。PTV3D、PTVPET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。

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.O及20％ SUVmax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GTV50％.基于SUV≥2.0、20％SUVmax分别在PET图像上勾画IGTVPET并分别命名为IGTVPET2.0、IGTVPET20％.获得GTV50％最大横径、GTV50％大小、上下方向位移、三维运动矢量和SUVmax.结果 IGTVPET2.0、IGTVPE20％与GTV50％间体积比与GTV50％最大横径、GTV50％大小、上下方向位移、三维运动矢量均无相关性（P=0.055 ～0.932）;IGTVPET2.0、IGTVPET20％与GTV50％间CI与GTV50％最大横径、GTV50％大小、上下方向位移、三维运动矢量均有相关性（P=0.005～0.033）;IGTVPET20％与GTV50％间体积比、CI与SUVmax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.

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SUVmax的不同百分比（≥20％、25％、30％、35％、40％）分别在PET图像上勾画IGTVPET2.0、IGTV PEr2.5、IGTV PET3.0、IGTVPET3.5、IGTVPET20％、IGTVPETr25％、IGTVPET30％、IGTVPET5％、IGTVPET40％.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 IGTVPET2.5、IGTVPET20％与IGTV10体积相近（体积比0.92、1.08,P=0.985、0.886）,IGTVPET2.0、IGTV PET2.5、IGTVPET20％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IGTVPET与IGTV10间的CI值（0.33 ～0.50,P=0.000 ～0.047）.IGTVPET2.5对IGTV10的DI （0.74）与IGTVPET-20％对IGTV 10的DI（0.72）也相近（P =0.542）,IGTV10对IGTVPET2.5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IGTVPET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.

基于4 D-CT的最大密度投影图像与基于PET-CT不同SUV值勾画的胸段食管癌原发肿瘤IGTV比较研究

目的：比较基于4D-CT的最大密度投影（MIP）图像与基于18F-FDG PET-CT不同SUV值勾画的胸段食管癌原发肿瘤靶区间的体积大小、适形指数（ CI）和包含度（ DI）。方法15例胸段食管癌患者序贯完成3D-CT、4D-CT、18 F-FDG PET-CT 胸部定位扫描。在4D-CT的MIP图像上勾画食管原发肿瘤的内大体肿瘤体积 IGTVMIP ，在 PET-CT 的 PET 图像上分别选择不同 SUV 阈值（≥2.0、2.5、3.0、3.5）、最大SUV值（SUVmax）的不同百分比（≥20％、25％、30％、35％、40％）及人工视觉观察勾画食管原发肿瘤靶区。结果 IGTVPET 2.5、IGTVPET20％、IGTVPETMAN与IGTVMIP体积比值最接近于1，分别为0.86、0.88、1.06；IGTVPET2.0、IGTVPET2．5、IGTVPET20％、IGTVPET25％、IGTVPETMAN与IGTVMIP间CI分别为0.55、0.56、0.56、0.54、0.55，均明显大于其他 IGTVPET与 IGTVMIP间的 CI 值（Z＝-3.408～2.215，P＜0.05）。 IGTVPET2．5、IGTVPET20％、IGTVPETMAN与IGTVMIP相互间DI值分别为0.77、0.82、0.71和0.67、0.68、0.82，差异均不明显（P ＞0.05）。结论基于PET图像SUV阈值2.5、最大SUV值的20％及人工视觉观察3种方法与基于4D-CT的MIP图像所勾画胸段食管癌原发肿瘤靶区体积大小最接近且空间错位相对较小。

PET-CT和4DCT结合定义非小细胞肺癌内生物靶区的放疗计划剂量学研究

目的比较基于PET-CT与4DCT所构建非小细胞肺癌(NSCLC)原发肿瘤内生物靶区(IBTV)与生物靶区(BTV)、内靶区(ITV)体积差异,并分析IBTV应用于放疗计划的可行性。方法15例NSCLC患者序贯完成3DCT、4DCT、18氟代脱氧葡萄糖(18F-FDG)PET-CT胸部定位扫描。基于4DCT 10个呼吸时相图像勾画原发肿瘤大体肿瘤体积(GTV)并融合获得ITV。基于PET图像标准摄取值(SUV)≥2.0阈值勾画原发肿瘤靶区并定义为BTV。以ITV和BTV融合构建内生物靶区(IBTV),比较IBTV与ITV、BTV体积差异及空间匹配。比较基于IBTV与ITV、BTV放疗计划的剂量学参数差异。结果以中位数(四分位间距)表示。结果 ITV、BTV比较差异无统计学意义(P>0.05),而IBTV与ITV、BTV三者间差异有统计学意义(F=22.533,P<0.05)。要包括>95%体积的IBTV,基于BTV需要外扩9.0(6.0,12.0)mm,基于ITV需要外扩10.00(7.0,12.0)mm,两者差异无统计学意义(P>0.05)。BTV与ITV的戴斯相似性系数(DSC)为0.72(0.54,0.79)。基于计划生物靶区(PBTV)或者计划内靶区(PITV)制定的调强放疗计划,仅能保证85.6%(80.5%,91.2%)的PITV或者80.2%(74.4%,87.6%)的PBTV体积达到处方剂量,而且均匀性指数(HI)和适形度指数(CI)均不理想。结论基于PET-CT或者4DCT的放疗计划,难以保证依据ITV或者BTV外扩得到的PTV的合理剂量分布,建议参考IBTV定义PTV和制定放疗计划。