医学影像在肿瘤放疗中应用

Pilot
Contour
Isocenter Manager
Virtual Fluoro
Contour (if required)
Isocenter Manager
Adjust fields
Preview
Contour while transferring scans
Isocenter Manager
常用发现颈淋巴结转移的手段及临床价值
颈部淋巴发现肿瘤灶，寻找原发肿瘤灶灶
• 应用CT或MRI
15-20%
• 体检+CT/MRI+活检 >40%
• PET检查的加入并未提高原发灶的发现率
头颈肿瘤同时伴发或转移性肺内病灶的发现
Keyes资料： 体检+CT/MRI+活检为主要的方法
反之为假阴性率（所对应的为假阳性 a2/(a1+a2))
PET在头颈肿瘤中价值
• 发现潜在颈部转移病灶 • 颈部淋巴发现肿瘤灶，寻找原发肿瘤病灶 • 头颈肿瘤同时伴发或转移性肺内病灶的发现 • 治疗后肿瘤残留或复发
发现潜在颈部转移病灶（1）
意义： 1）颈部淋巴结阳性与否对预后密切相关
颈淋巴结阴性： 5年生存率 65%
常用于放疗的医学影像
• X线 • 同位素图像（单光子和双光子） • MRI/MRS • 超声图像 • 电子射野成像（EPID)
CT Acquisition
Data transferred to AcQSIM console
Localization
Virtual Simulation Verification
2000
10%
15%
75%
Ne神uro经lo科gy Ca心rdi脏olo科gy Onc肿olo瘤gy
10% 10%
80%
511 keV 光子
正电子
511 keV 光子
511Mev湮没辐射光子
探测器
原子核
正电子
电子
符合电路
511Mev湮没辐射光子
探测器
γ光子探测示意图
用于PET扫描的同位素
半衰期
病人的扫描体积和重建区域 不影响 相同影响
器官扫描时充盈状态 通常无影响
病人体位 从提高图像质量方面考虑
呼吸状态 深吸气后屏气，提高图像质量
固定装置 不需要，或用于儿童病人
扫描时间 短，一般球管也行
PET图像在肿瘤放疗中的应用
PET的发展现状
PET应用重点的改变 ...
世界上PET的应用方向
80年代中期
二维与三维模拟定位差异
能勾画肿瘤和正 常组织/器官的 轮廓
图像获得 图像显示
常规模拟与CT模拟的比较
常规模拟
CT模拟
常规X光透视
CT扫描，虚拟透视
单一，平面
任意切面，三维显示
等中心确定 模拟过程 靶区及危险器官 射野间关系 计划设计 图像处理、融合 功能 剂量计算、DVH 动态图像
骨性标志，气腔等 患者始终保持治疗位 图像获取常较差 不能显示 简单 无
阳性：
29%
（455例头颈肿瘤资料）
2）颈部淋巴结阳性与否源自文库治疗方法选择
相关
手术范围，照射剂量和范围，是否需要综 合治疗
发现潜在颈部转移病灶（2）
• 常规的检查
• 体检：依据淋巴结的大小，活动度和质地
•
假阳性和阴性率均在 20-28%
•
CT：大小
•
淋巴结中央有无坏死
•
外形
•
淋巴结的分组
•
胞膜外有无侵犯
Select Beam Parameters
Optimize DRRs/DCRs
Block Menu
Print DRRs/DCRs
Import RTP Data
Print DRRs/DCRs
Patient Marked
Patient Leaves
RTP
CT模拟定位步骤
• 确定病人体位及固定装置 • 病人的体表标记 • CT扫描 • 将CT图像传输到CT虚拟模拟工作站 • 原始坐标的确立 • 靶区的勾画和等中心确立 • 根据新的等中心来进行病人体表标记 • 勾画治疗靶区和关键器官 • 射野的确定 • 将治疗计划传输到TPS中进行计划计算 • 准备治疗的文件材料 • 必要的射野和治疗计划的验证
简单，误差大，无 有
系统自动确定 完成CT扫描后可离开 清晰显示，任意角度 不同角度任意显示 复杂，多野非共面 有
复杂，误差小，有 无，DRR图像质量差
成本
低,直接显示病人与治疗床关系 高，无法显示
不同模拟定位技术优缺点的定量比较
不同CT扫描的条件及要求的异同点
定位CT扫描
诊断CT扫描
平板床 与治疗床一致，降低图像信息采集 能与一些固定装置相联
18F 110 分
11C 20分
15O
2分
功能性影像
• 生化 • 生理 • 功能分类 • 分子显像 • 基因显像
PET的临床应用
• 判断肿快性质 • 肿瘤恶性程度分级 • 判断肿瘤生物学活性（增殖，乏氧等） • 用于肿瘤受体表达的检测 • 准确临床分期 • 监控肿瘤对治疗的反应性 • 鉴别治疗后肿瘤残存或复发 • 判断治疗预后
不同CT扫描的条件及要求的异同点（续）
定位CT扫描
诊断CT扫描
病人的扫描体积和重建区域 会影响剂量计算准确性 感兴趣区域在重建区域外影响图像 质量
器官扫描时充盈状态 常需要充盈
病人体位 常依赖于病人治疗体位
呼吸状态 自由呼吸，降低了图像质量
固定装置 需要，以降低摆位误差
扫描时间 长，需要高散热球管
一些概念
PET（+） PET（-）
黄金诊断标准 (如病理学）
+
-
+ (a1)
- (a2)
+ (b1)
- (b2)
敏感性：黄金诊断为阳性而能某一实验诊断方法检出率 （a1/(a1+b1)
反之为假阴性率（所对应的为假阴性 b1/(a1+b1))
特异性：某一实验诊断方法为阳性中能被黄金诊断所证实率 （a1/(a1+ a2)
激光定位装置 必需，还有内坐标系统
CT值精确性 要求高
层厚 有利于三维重建和DRR
造影剂 有利于肿瘤确定，但影响剂量计算
假体 影响图像质量,靶区确定,剂量计算
弧形床 提供较好的图像信息采集 不能
激光定位装置 非必需
CT值精确性 要求不高
层厚 降低伪影，提高诊断准确性
造影剂 常用，提高肿瘤诊断准确性
假体 影响图像质量和诊断
医学影像在肿瘤放疗中应用
2002年12月
放射治疗发展时期
1维 根据临床判断和经验 剂量计算只能选择 及体表标志来设野 感兴趣点
2维 设野依据X片所显示的 等剂量曲线 解剖结构
3维 根据3维图像进行设野 剂量显示为体积剂 量并可作统计分析
现代肿瘤放疗流程图
图像采集 计划实施
计划设计
质控
网络
传输
计划验证