几何校正对基于回声平面成像的腹部放射治疗的表面扩散系数图的影响

科学领域:

• 放射治疗 物理 物理
• 医疗成像医学成像
• 生物标志物开发 生物标志物开发

背景情况:

• 来自扩散权重磁共振成像 (DWI) 的明显扩散系数 (ADC) 是潜在的放射治疗生物标志物.
• 在DWI中的回声平面成像 (EPI) 读出提供了速度,但受到几何不准确的影响.
• 几何扭曲会影响腹部EPI-DWI中的ADC值和瘤形状评估.

研究的目的:

• 为了研究几何扭曲在总瘤体积 (GTV) 内的ADCs的影响.
• 评估扭曲对腹部EPI-DWI.GTV形状的影响.
• 评估对基于ADC的放射治疗结果预测和剂量绘制进行扭曲校正的必要性.

主要方法:

• 在MRI-Sim和MRI-Linac系统上收集了21名患者的EPI-DWI扫描.
• 在ADC地图和变形的临床GTV上应用了异共振和流校正.
• 使用平均表面距离 (MSD),豪斯多夫距离 (HD) 和子相似系数 (DSC) 量化几何变化;使用单指数模型计算ADC值.

主要成果:

• 在完全扭曲校正后,GTV内的中位数ADC变化是最小的 (MRI-Sim为1.3%,MRI-Linac为1.5%).
• 额外的旋流校正对两个系统都有很小的影响.
• 在对非共振扭曲进行校正后,在GTV中观察到显著的局部区域几何变化 (中位数MSD:0.43毫米,中位数HD:4.00毫米,中位数DSC:0.93).

结论:

• 扭曲校正对ADC值的影响很小,这表明它可能对放射治疗中基于ADC的结果预测并不至关重要.
• 然而,GTV形状的实质性几何变化需要对依赖空间ADC地图信息的策略进行扭曲校正,例如剂量绘画.
• 幻影测量验证了应用的校正方法.