CT-MRI图像融合在宫颈癌三维后装治疗靶区勾画中的应用

发布时间：2017-08-07 06:22

  本文关键词：CT-MRI图像融合在宫颈癌三维后装治疗靶区勾画中的应用

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【摘要】：近年来,在各种影像设备和影像模式的快步推动下,宫颈癌后装治疗也进入了三维时代。目前,由于经济或方便性等原因,描述靶区轮廓主要依据CT图像,而CT图像对软组织和密度差异小的区域分辨率不高,导致临床医生对靶区的定义存在差异。将软组织分辨率高的MRI图像信息与CT图像信息重叠在一副图像上,就能使肿瘤区域直观明了,从而降低了靶区勾画的差异性。本文通过研究图像配准融合技术,采取CT-MRI融合的方式勾画宫颈癌三维腔内近距离放疗的靶区,并与单纯CT图像勾画的靶区进行比较,评估二者体积上的差异,并分别制定后装计划后,评估靶区和危及器官的剂量学差异。目的在于探寻基层医院应用CT-MRI融合勾画三维后装治疗靶区的可行性,并为三维后装的更多融合技术提供数据依据。选取20例宫颈癌患者。临床分期为:Ⅰb 1、Ⅰb 2期各1例,Ⅲa期2例,其余16例均为Ⅱb期;病理类型分别为:宫颈腺癌4例,鳞癌16例。中位年龄54岁(34~66岁)。分别在同一个患者的图像上完成勾画两套靶区并完成两套放疗计划。先在CT-MRI融合图像上勾画靶区,并制定三维后装计划(融合组);再在CT图像上勾画靶区,并制定三维后装计划(CT组);通过对比分析两组所勾画的HR CTV体积,以及靶区(HR CTV)和危及器官(膀胱、直肠、小肠)受量。结果表明:融合组用CT-MRI融合图像勾画的HR CTV体积均值为89.67cm3;CT组用CT图像勾画的HR CTV体积均值为115.78cm3。融合图像勾画的体积比单纯用CT图像勾画的体积小22.5%,两者的差异有统计学意义(t=4.305,P=0.02)。融合组与CT组的膀胱D2CC、D1CC、D0.1CC平均值分别为468.57c Gy v.s 483.47c Gy(t=2.205,P=0.05)、489.42c Gy v.s 524.29c Gy(t=3.205,P=0.02)、568.24c Gy v.s 581.16c Gy(t=0.453,P=0.06);直肠D2CC、D1CC、D0.1CC平均值分别为349.97c Gy v.s 382.52c Gy(t=2.839,P=0.03)、443.91c Gy v.s 461.29c Gy(t=2.37,P=0.05)、507.62c Gy v.s 541.58c Gy(t=1.982,P=0.05);小肠D2CC、D1CC、D0.1CC平均值分别为405.48c Gy v.s 446.98c Gy(t=3.112,P=0.05)、438.24c Gy v.s 468.43c Gy(t=5.864,P=0.01)、537.75c Gy V.S 562.69c Gy(t=3.582,P=0.02)。靶区剂量二者无明显差异。结论:CT-MRI融合图像上勾画的宫颈癌靶区体积比CT图像上勾画的小,基于CT-MRI融合图像勾画靶区制定的三维后装计划比单纯基于CT图像的可明显减少正常器官的受量。
【关键词】：宫颈癌 三维后装治疗 图像融合 核磁共振
【学位授予单位】：清华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R737.33;TP391.41
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 主要符号对照表8-9
• 第1章 引言9-15
• 1.1 研究背景和意义9-10
• 1.2 图像配准与融合研究进展10-11
• 1.3 宫颈癌放疗历史回顾11-13
• 1.4 本文研究的主要内容和主要贡献13-15
• 1.4.1 研究什么和不研究什么13
• 1.4.2 各章内容简介13
• 1.4.3 本文的主要贡献13-15
• 第2章 医学图像配准与融合15-26
• 2.1 医学图像配准15-20
• 2.1.1 医学图像配准的概念15
• 2.1.2 图像配准的空间几何变换15-17
• 2.1.3 图像配准的分类17-19
• 2.1.4 医学图像配准方法的步骤19-20
• 2.2 医学图像融合20-23
• 2.2.1 医学图像融合的概念21
• 2.2.2 医学图像融合的分类21-22
• 2.2.3 医学图像融合的步骤22-23
• 2.3 医学图像融合的评价标准23-25
• 2.3.1 单个图像统计特征的评价方法23-24
• 2.3.2 计算源图像与融合图像关系的评价方法24-25
• 2.4 本章小结25-26
• 第3章 宫颈癌的三维后装治疗26-32
• 3.1 成像模式的选择26
• 3.2 靶区勾画26-28
• 3.3 计划评估28-31
• 3.3.1 靶区的剂量评估28-29
• 3.3.2 邻近器官的剂量评估29-30
• 3.3.3 剂量分割30
• 3.3.4 治疗效果30-31
• 3.4 本章小结31-32
• 第4章 CT-MRI图像融合在三维后装中的应用32-54
• 4.1 本章引论32
• 4.2 材料与方法32-44
• 4.2.1 一般临床资料32-39
• 4.2.2 主要仪器与设备39-40
• 4.2.3 实施流程40
• 4.2.4 CT和MRI图像获取及融合40-43
• 4.2.5 HR CTV的勾画及后装计划设计43
• 4.2.6 计划评估43
• 4.2.7 统计方法43-44
• 4.3 结果44-46
• 4.3.1 标记特征点误差结果44-45
• 4.3.2 CT-MRI融合图像和CT图像上勾画的HR-CTV体积45
• 4.3.3 膀胱、直肠和小肠受照量45-46
• 4.4 讨论46-53
• 4.4.1 标记特征点配准误差分析46-52
• 4.4.2 配准误差原因分析52-53
• 4.5 本章小结53-54
• 第5章 总结与展望54-55
• 5.1 研究总结54
• 5.2 需进一步开展的工作54-55
• 参考文献55-58
• 致谢58-60
• 个人简历60

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 卢振泰;陈武凡;;基于主成分分析的三维医学图像快速配准算法[J];南方医科大学学报;2008年09期

2 李树涛,王耀南,龚理专;多聚焦图像融合中最佳小波分解层数的选取[J];系统工程与电子技术;2002年06期

3 罗述谦,吕维雪;医学图像配准技术[J];国外医学.生物医学工程分册;1999年01期

4 贾永红,李德仁;选择最佳彩色变换用于遥感影像复合的定量评价方法[J];测绘通报;1997年12期

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本文编号：633221