醫(yī)學(xué)影像在腫瘤放療中應(yīng)用培訓(xùn)課件

1、醫(yī)學(xué)影像在腫瘤放療中應(yīng)用2002年12月醫(yī)學(xué)影像在腫瘤放療中應(yīng)用2002年12月放射治療發(fā)展時(shí)期1維根據(jù)臨床判斷和經(jīng)驗(yàn)及體表標(biāo)志來(lái)設(shè)野劑量計(jì)算只能選擇感興趣點(diǎn)2維設(shè)野依據(jù)X片所顯示的解剖結(jié)構(gòu)等劑量曲線3維根據(jù)3維圖像進(jìn)行設(shè)野劑量顯示為體積劑量并可作統(tǒng)計(jì)分析放射治療發(fā)展時(shí)期1維根據(jù)臨床判斷和經(jīng)驗(yàn)及體表標(biāo)志來(lái)設(shè)野劑量計(jì)計(jì)劃驗(yàn)證圖像采集現(xiàn)代腫瘤放療流程圖 計(jì)劃設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)傳輸質(zhì)控計(jì)劃實(shí)施計(jì)劃驗(yàn)證圖像采集現(xiàn)代腫瘤放療流程圖 計(jì)劃設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)常用于放療的醫(yī)學(xué)影像X線同位素圖像（單光子和雙光子）MRI/MRS超聲圖像電子射野成像（EPID)常用于放療的醫(yī)學(xué)影像X線醫(yī)學(xué)影像在腫瘤放療中應(yīng)用培訓(xùn)課件Localizat

2、ionVirtual SimulationVerificationCT AcquisitionData transferred to AcQSIM consolePilotContourRTPIsocenterManagerIsocenterManagerPreviewContour while transferring scansAdjust fieldsPatient MarkedPatient LeavesVirtual FluoroSelect BeamParametersOptimize DRRs/DCRsIsocenterManagerPrint DRRs/DCRsBlock Me

3、nuPrint DRRs/DCRsImport RTPDataContour(if required)LocalizationVirtual Simulation確定病人體位及固定裝置病人的體表標(biāo)記 CT掃描 將CT圖像傳輸?shù)紺T虛擬模擬工作站 原始坐標(biāo)的確立 靶區(qū)的勾畫和等中心確立 根據(jù)新的等中心來(lái)進(jìn)行病人體表標(biāo)記 勾畫治療靶區(qū)和關(guān)鍵器官 射野的確定 將治療計(jì)劃傳輸?shù)絋PS中進(jìn)行計(jì)劃計(jì)算 準(zhǔn)備治療的文件材料 必要的射野和治療計(jì)劃的驗(yàn)證 CT模擬定位步驟確定病人體位及固定裝置CT模擬定位步驟二維與三維模擬定位差異二維與三維模擬定位差異能勾畫腫瘤和正常組織/器官的輪廓能勾畫腫瘤和正常組織/器官的

4、輪廓醫(yī)學(xué)影像在腫瘤放療中應(yīng)用培訓(xùn)課件醫(yī)學(xué)影像在腫瘤放療中應(yīng)用培訓(xùn)課件醫(yī)學(xué)影像在腫瘤放療中應(yīng)用培訓(xùn)課件醫(yī)學(xué)影像在腫瘤放療中應(yīng)用培訓(xùn)課件常規(guī)模擬與CT模擬的比較常規(guī)模擬CT模擬圖像獲得常規(guī)X光透視CT掃描，虛擬透視圖像顯示單一，平面任意切面，三維顯示等中心確定骨性標(biāo)志，氣腔等系統(tǒng)自動(dòng)確定模擬過(guò)程患者始終保持治療位完成CT掃描后可離開(kāi)靶區(qū)及危險(xiǎn)器官圖像獲取常較差清晰顯示，任意角度射野間關(guān)系不能顯示不同角度任意顯示計(jì)劃設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單復(fù)雜，多野非共面圖像處理、融合功能無(wú)有劑量計(jì)算、DVH簡(jiǎn)單，誤差大，無(wú)復(fù)雜，誤差小，有動(dòng)態(tài)圖像 有 無(wú)，DRR圖像質(zhì)量差成本 低,直接顯示病人與治療床關(guān)系 高，無(wú)法顯示常規(guī)模擬與

5、CT模擬的比較常規(guī)模擬CT模擬圖像獲得常規(guī)X光透視不同模擬定位技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)的定量比較不同模擬定位技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)的定量比較定位CT掃描診斷CT掃描平板床 與治療床一致，降低圖像信息采集 能與一些固定裝置相聯(lián)激光定位裝置 必需，還有內(nèi)坐標(biāo)系統(tǒng)CT值精確性 要求高層厚 有利于三維重建和DRR造影劑 有利于腫瘤確定，但影響劑量計(jì)算假體 影響圖像質(zhì)量,靶區(qū)確定,劑量計(jì)算弧形床 提供較好的圖像信息采集 不能激光定位裝置 非必需CT值精確性 要求不高層厚 降低偽影，提高診斷準(zhǔn)確性造影劑 常用，提高腫瘤診斷準(zhǔn)確性假體 影響圖像質(zhì)量和診斷不同CT掃描的條件及要求的異同點(diǎn)定位CT掃描診斷CT掃描平板床弧形床不同CT掃描

6、的條件及要求定位CT掃描診斷CT掃描病人的掃描體積和重建區(qū)域 會(huì)影響劑量計(jì)算準(zhǔn)確性 感興趣區(qū)域在重建區(qū)域外影響圖像 質(zhì)量器官掃描時(shí)充盈狀態(tài) 常需要充盈病人體位 常依賴于病人治療體位呼吸狀態(tài) 自由呼吸，降低了圖像質(zhì)量固定裝置 需要，以降低擺位誤差掃描時(shí)間 長(zhǎng)，需要高散熱球管病人的掃描體積和重建區(qū)域不影響相同影響器官掃描時(shí)充盈狀態(tài) 通常無(wú)影響病人體位 從提高圖像質(zhì)量方面考慮呼吸狀態(tài) 深吸氣后屏氣，提高圖像質(zhì)量固定裝置 不需要，或用于兒童病人掃描時(shí)間 短，一般球管也行不同CT掃描的條件及要求的異同點(diǎn)（續(xù)）定位CT掃描診斷CT掃描病人的掃描體積和重建區(qū)域病人的掃描體PET圖像在腫瘤放療中的應(yīng)用PET圖

7、像在腫瘤放療中的應(yīng)用 PET的發(fā)展現(xiàn)狀PET應(yīng)用重點(diǎn)的改變 .80年代中期2000世界上PET的應(yīng)用方向神經(jīng)科心臟科腫瘤 PET的發(fā)展現(xiàn)狀PET應(yīng)用重點(diǎn)的改變 .80年代中期2511 keV 光 子511 keV 光 子正 電 子511 keV 光 子511 keV 光 子正 電 子光子探測(cè)示意圖符合電路探測(cè)器電子正電子511Mev湮沒(méi)輻射光子原子核511Mev湮沒(méi)輻射光子探測(cè)器光子探測(cè)示意圖符合電路探測(cè)器電子正電子511Mev湮沒(méi)輻射用于PET掃描的同位素 半衰期 18F 110 分 11C 20分 15O 2分用于PET掃描的同位素 功能性影像生化生理功能分類分子顯像基因顯像功能性影像生化

8、醫(yī)學(xué)影像在腫瘤放療中應(yīng)用培訓(xùn)課件PET的臨床應(yīng)用判斷腫快性質(zhì)腫瘤惡性程度分級(jí)判斷腫瘤生物學(xué)活性（增殖，乏氧等）用于腫瘤受體表達(dá)的檢測(cè)準(zhǔn)確臨床分期監(jiān)控腫瘤對(duì)治療的反應(yīng)性鑒別治療后腫瘤殘存或復(fù)發(fā)判斷治療預(yù)后PET的臨床應(yīng)用判斷腫快性質(zhì)一些概念 黃金診斷標(biāo)準(zhǔn) + (如病理學(xué)） -PET（+）+ (a1)- (a2)PET（-）+ (b1)- (b2)敏感性：黃金診斷為陽(yáng)性而能某一實(shí)驗(yàn)診斷方法檢出率 （a1/(a1+b1) 反之為假陰性率（所對(duì)應(yīng)的為假陰性 b1/(a1+b1)特異性：某一實(shí)驗(yàn)診斷方法為陽(yáng)性中能被黃金診斷所證實(shí)率 （a1/(a1+ a2) 反之為假陰性率（所對(duì)應(yīng)的為假陽(yáng)性 a2/(a1

9、+a2)準(zhǔn)確性：某一實(shí)驗(yàn)診斷正確數(shù)/總樣本數(shù)(a1+b2)/(a1+a2+b1+b2)一些概念 黃金診斷標(biāo)準(zhǔn)(如病理學(xué)）PET（+）+ (a1)-PET在頭頸腫瘤中價(jià)值發(fā)現(xiàn)潛在頸部轉(zhuǎn)移病灶頸部淋巴發(fā)現(xiàn)腫瘤灶，尋找原發(fā)腫瘤病灶頭頸腫瘤同時(shí)伴發(fā)或轉(zhuǎn)移性肺內(nèi)病灶的發(fā)現(xiàn)治療后腫瘤殘留或復(fù)發(fā)PET在頭頸腫瘤中價(jià)值發(fā)現(xiàn)潛在頸部轉(zhuǎn)移病灶發(fā)現(xiàn)潛在頸部轉(zhuǎn)移病灶（1）意義： 1）頸部淋巴結(jié)陽(yáng)性與否對(duì)預(yù)后密切相關(guān) 頸淋巴結(jié)陰性： 5年生存率 65% 陽(yáng)性： 29% （455例頭頸腫瘤資料） 2）頸部淋巴結(jié)陽(yáng)性與否與治療方法選擇 相關(guān) 手術(shù)范圍，照射劑量和范圍，是否需要綜合治療發(fā)現(xiàn)潛在頸部轉(zhuǎn)移病灶（1）意義： 1）頸

10、部淋巴結(jié)陽(yáng)性與否對(duì)預(yù)發(fā)現(xiàn)潛在頸部轉(zhuǎn)移病灶（2）常規(guī)的檢查 體檢：依據(jù)淋巴結(jié)的大小，活動(dòng)度和質(zhì)地 假陽(yáng)性和陰性率均在 20-28% CT：大小 淋巴結(jié)中央有無(wú)壞死 外形 淋巴結(jié)的分組 胞膜外有無(wú)侵犯 發(fā)現(xiàn)潛在頸部轉(zhuǎn)移病灶（2）常規(guī)的檢查常用發(fā)現(xiàn)頸淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的手段及臨床價(jià)值常用發(fā)現(xiàn)頸淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的手段及臨床價(jià)值頸部淋巴發(fā)現(xiàn)腫瘤灶，尋找原發(fā)腫瘤灶灶應(yīng)用CT或MRI 15-20%體檢+CT/MRI+活檢 40%PET檢查的加入并未提高原發(fā)灶的發(fā)現(xiàn)率頸部淋巴發(fā)現(xiàn)腫瘤灶，尋找原發(fā)腫瘤灶灶應(yīng)用CT或MRI 頭頸腫瘤同時(shí)伴發(fā)或轉(zhuǎn)移性肺內(nèi)病灶的發(fā)現(xiàn)Keyes資料： 體檢+CT/MRI+活檢為主要的方法 單純根據(jù)P

11、ET檢查結(jié)果無(wú)法作出推論 6例（45例中）陽(yáng)性 2例僅為陽(yáng)性 4例為假陽(yáng)性頭頸腫瘤同時(shí)伴發(fā)或轉(zhuǎn)移性肺內(nèi)病灶的發(fā)現(xiàn)Keyes資料：治療后腫瘤殘留或復(fù)發(fā)（1）腫瘤病灶治療后殘留或復(fù)發(fā)的早期發(fā)現(xiàn)有重要臨床意義： 顱外的頭頸腫瘤約1/3的死亡與對(duì)腫瘤殘留或復(fù)發(fā)診斷和處理不及時(shí)有關(guān)治療后腫瘤殘留或復(fù)發(fā)（1）腫瘤病灶治療后殘留或復(fù)發(fā)的早期發(fā)現(xiàn)治療后腫瘤殘留或復(fù)發(fā)（2）現(xiàn)有的臨床體檢和檢查手段均難達(dá)到早期目的原因：1）病灶常處于粘膜下 2）治療后水腫和/或纖維化影響了診斷 3）放療后活檢對(duì)判斷腫瘤殘留/復(fù)發(fā)價(jià)值 存在爭(zhēng)論 4）手術(shù)切取活檢能提高診斷準(zhǔn)確性，但 易引發(fā)放射損傷出現(xiàn)治療后腫瘤殘留或復(fù)發(fā)（2）現(xiàn)有

12、的臨床體檢和檢查手段均難達(dá)到早Greven報(bào)道： 放療結(jié)束后1，4個(gè)月分別行PET檢查 所有可疑腫瘤病灶均在治療后4-11個(gè)月經(jīng)活檢獲得病理證實(shí)結(jié)果： 放療后1個(gè)月 3/16出現(xiàn)復(fù)發(fā)，假陰性率18% 放療后4個(gè)月 0/11出現(xiàn)復(fù)發(fā)，假陰性率為0% 放療后1個(gè)月 + 6/6出現(xiàn)復(fù)發(fā)，假陽(yáng)性率0% 放療后4個(gè)月 + 6/7出現(xiàn)復(fù)發(fā)，假陽(yáng)性率17%Greven報(bào)道：PET在鑒別頭頸腫瘤治療后腫瘤殘留或復(fù)發(fā)中的價(jià)值PET在鑒別頭頸腫瘤治療后腫瘤殘留或復(fù)發(fā)中的價(jià)值鑒別腫瘤復(fù)發(fā)或殘留與正常組織壞死鑒別腫瘤復(fù)發(fā)或殘留與正常組織壞死鑒別腫瘤復(fù)發(fā)或殘留與正常組織壞死鑒別腫瘤復(fù)發(fā)或殘留與正常組織壞死PET在頭頸腫

13、瘤中價(jià)值發(fā)現(xiàn)潛在頸部轉(zhuǎn)移病灶頸部淋巴發(fā)現(xiàn)腫瘤灶，尋找原發(fā)腫瘤病灶頭頸腫瘤同時(shí)伴發(fā)或轉(zhuǎn)移性肺內(nèi)病灶的發(fā)現(xiàn)治療后腫瘤殘留或復(fù)發(fā)可用于鑒別腫瘤殘留和/或復(fù)發(fā)與腦壞死PET在頭頸腫瘤中價(jià)值發(fā)現(xiàn)潛在頸部轉(zhuǎn)移病灶PET在肺癌中的應(yīng)用肺內(nèi)結(jié)節(jié)定性診斷肺癌的臨床分期(T，N，M分期）腫瘤復(fù)發(fā)灶確定PET在肺癌中的應(yīng)用肺內(nèi)結(jié)節(jié)定性診斷醫(yī)學(xué)影像在腫瘤放療中應(yīng)用培訓(xùn)課件肺內(nèi)結(jié)節(jié)定性診斷（1）肺內(nèi)結(jié)節(jié)定性判斷： 過(guò)去通常采用隨訪方法，與前X片或CT片比較，若2年內(nèi)結(jié)節(jié)無(wú)明顯增大，被定性為良性腫瘤 動(dòng)態(tài)增強(qiáng)CT掃描，對(duì)結(jié)節(jié)定性判斷有一定價(jià)值。肺內(nèi)結(jié)節(jié)定性診斷（1）肺內(nèi)結(jié)節(jié)定性判斷：肺內(nèi)結(jié)節(jié)定性診斷（2）FDG-PET

14、對(duì)肺內(nèi)結(jié)節(jié)為10mm左右測(cè)定的價(jià)值： 敏感性： 96% 特異性： 88% 準(zhǔn)確性： 94%肺內(nèi)結(jié)節(jié)定性診斷（2）FDG-PET 對(duì)肺內(nèi)結(jié)節(jié)為10mm左醫(yī)學(xué)影像在腫瘤放療中應(yīng)用培訓(xùn)課件肺內(nèi)結(jié)節(jié)定性診斷（3）FDG-PET掃描價(jià)值： 陰性的價(jià)值教高。 因?yàn)榧訇幮月实停碢ET掃描陰性，而后來(lái)被證實(shí)為是惡性腫瘤） 陰性的原因：1）腫瘤小，PET分辯率低所致 2）類癌，肺泡細(xì)胞癌 若腫瘤直徑10mm，PET掃描陰性對(duì)該患者處理以隨訪，此并不損害病人的利益。肺內(nèi)結(jié)節(jié)定性診斷（3）FDG-PET掃描價(jià)值：肺內(nèi)結(jié)節(jié)定性診斷（4）FDG-PET陽(yáng)性價(jià)值也較高 對(duì)于年齡60歲，特異性能達(dá)90% 假陽(yáng)性（掃描陽(yáng)性

15、，而后來(lái)證實(shí)為不是惡性腫瘤）的原因： 一般感染病灶，結(jié)核，風(fēng)濕病灶等 對(duì)于PET掃描陽(yáng)性的病灶，除非能排除是非腫瘤原因所致，一般應(yīng)考慮為惡性腫瘤。 肺內(nèi)結(jié)節(jié)定性診斷（4）FDG-PET陽(yáng)性價(jià)值也較高肺內(nèi)結(jié)節(jié)定性診斷（5） 1）PET+CT檢查聯(lián)合應(yīng)用能使15%患者避免不必要的手術(shù) 2）經(jīng)濟(jì)效益方面考慮，每位患者能節(jié)省醫(yī)療支出為1192美圓。肺內(nèi)結(jié)節(jié)定性診斷（5） 1）PET+CT檢查聯(lián)合應(yīng)用能使1肺癌的臨床分期 T分期目的：在于正確區(qū)分I-IIIa期和IIIb-IV期腫瘤。T分期： 1）T分期狀態(tài)主要依賴于其它的檢查手段，因目前PET的分辯率較低，對(duì)腫瘤的大小和外侵程度常估計(jì)不足。 2）PET

16、主要用于良惡性的鑒別。肺癌的臨床分期 T分期目的：在于正確區(qū)分I-IIIa期和II醫(yī)學(xué)影像在腫瘤放療中應(yīng)用培訓(xùn)課件肺癌的臨床分期 N分期（1）N分期： CT/MRI標(biāo)準(zhǔn)： 短徑1cm 準(zhǔn)確率：56-82%（CT) 50-82%（MRI) PET準(zhǔn)確率為：81-100%肺癌的臨床分期 N分期（1）N分期：醫(yī)學(xué)影像在腫瘤放療中應(yīng)用培訓(xùn)課件肺癌的臨床分期N分期（1）PET能使24%CT診斷的N分期進(jìn)行校正有作者認(rèn)為，對(duì)于CT診斷為I期，PET顯示縱隔和肺門淋巴結(jié)為陰性患者無(wú)必要行縱隔鏡檢查應(yīng)用PET進(jìn)行N 分期可避免對(duì)一些患者采用不必要手術(shù)治療目前正在開(kāi)展臨床研究是否能用PET代替縱隔鏡進(jìn)行治療前的

17、臨床分期，來(lái)指導(dǎo)治療。肺癌的臨床分期N分期（1）PET能使24%CT診斷的N分期進(jìn)肺癌的臨床分期M分期（1）M分期 確診時(shí)，44%患者已有遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移 應(yīng)用PET掃描能使近40%患者臨床處理需要進(jìn)行調(diào)整肺癌的臨床分期M分期（1）M分期肺癌的臨床分期 M分期（2）腎上腺 肺癌確診時(shí)，約20%患者腎上腺上有占位 敏感性為100%，特異性為80-100%骨轉(zhuǎn)移 肺癌確診時(shí)，約12-19%患者已有骨轉(zhuǎn)移 敏感性 特異性 準(zhǔn)確性 同位素掃描 90% 61% PET掃描 90% 98% 96% 肺癌的臨床分期 M分期（2）腎上腺肺癌的臨床分期 M分期（3）腦轉(zhuǎn)移 肺癌確診時(shí)，約6%患者有腦轉(zhuǎn)移 由于腦為糖高代

18、謝區(qū)，PET掃描的敏感性僅為68%，因而，從目前資料來(lái)看，PET不能替代CT/MRI用于腦轉(zhuǎn)移的檢查。肝臟 肝臟轉(zhuǎn)移很少獨(dú)立發(fā)生，尤其是在淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移陰性下，因而肝臟轉(zhuǎn)移檢測(cè)對(duì)臨床治療影響不大 準(zhǔn)確性 敏感性 特異性 CT 85% 93% 77% PET 92% 97% 88%肺癌的臨床分期 M分期（3）腦轉(zhuǎn)移腫瘤復(fù)發(fā)灶的確定 由于肺癌一線治療療效差，因而復(fù)發(fā)灶的早期診斷并不象頭頸腫瘤那樣能顯著提高生存療效。 PET掃描： 準(zhǔn)確性 78-92% 敏感性 97-100% 特異性 62-100% 假陽(yáng)性可發(fā)生在手術(shù)和/或放療后一段時(shí)間內(nèi)，因而若采用PET檢查建議在治療后的4-5個(gè)月后以避免假陽(yáng)性（頭

19、頸腫瘤不同）腫瘤復(fù)發(fā)灶的確定 由于肺癌一線治療療效醫(yī)學(xué)影像在腫瘤放療中應(yīng)用培訓(xùn)課件醫(yī)學(xué)影像在腫瘤放療中應(yīng)用培訓(xùn)課件監(jiān)控腫瘤對(duì)治療反應(yīng)性HD 和NHL 44例經(jīng)治療后37例在CT下可見(jiàn)腫瘤殘留 13/44 + 全部出現(xiàn)復(fù)發(fā) 僅1例患者PET檢查為陰性而出現(xiàn)復(fù)發(fā) PET + 2年無(wú)瘤生存率為 0% PET - 2年無(wú)瘤生存率為 95% 27例淋巴瘤患者 治療后隨訪 15例出現(xiàn)復(fù)發(fā) 治療結(jié)束時(shí)PET+ 12例還存活者 治療結(jié)束時(shí)11例 PET-監(jiān)控腫瘤對(duì)治療反應(yīng)性HD 和NHL用于判斷預(yù)后（1）腦腫瘤 高度惡性腫瘤（III-IV級(jí)） FDG 高攝取 中位生存期為 5個(gè)月 FDG 低攝取 為19個(gè)月

20、低度惡性腫瘤（I-II級(jí)）（28例） FDG 高攝取 9例中6例已死亡 FDG 低攝取 19例中1例已死亡 用于判斷預(yù)后（1）腦腫瘤用于判斷預(yù)后（2） 肺癌用于判斷預(yù)后（2） 肺癌SUV10 117 例SUV10 38 例SUV10 117 例類似研究見(jiàn)于： 125 例NSCLC （J Clin Oncol 1999 17 3201-6） 多因素分析：臨床分期，一般情況和SUV對(duì)預(yù)后有影響類似研究見(jiàn)于： 125 例NSCLC （J Clin OnPET在放療計(jì)劃中應(yīng)用 34例病理確診為肺癌患者，每位患者治療前均進(jìn)行PET檢查。 CT放射野(CP):根據(jù)CT勾畫靶區(qū)，包括原發(fā)灶，肺門和縱隔淋巴結(jié)

21、。 PET放射野(PP):根據(jù)PET勾畫靶區(qū) 結(jié)果：12/34 照射野外形和大小有明顯改變，10例射野縮小。CP面積為 182cm2, PP面積為167cm2 在有肺不張患者中，CP面積和PP面積差異顯著。 PET在放療計(jì)劃中應(yīng)用 34例病理確診為肺癌醫(yī)學(xué)影像在腫瘤放療中應(yīng)用培訓(xùn)課件醫(yī)學(xué)影像在腫瘤放療中應(yīng)用培訓(xùn)課件醫(yī)學(xué)影像在腫瘤放療中應(yīng)用培訓(xùn)課件CT和PET融合方法1） CT-PET機(jī)2）CT和PET進(jìn)行圖像融合CTPETCT和PET融合方法CTPETPET/CT的優(yōu)點(diǎn) 技術(shù)特點(diǎn)綜合一體化系統(tǒng)更準(zhǔn)確數(shù)據(jù)定位減少移動(dòng)誤差綜合 PET and CT功能與解剖影像結(jié)合 臨床意義一次性完成病人影像診斷 （須具備低噪音的衰減校正）改善病人診斷方案 （手術(shù) / 放療）圖像融合更容易更容易分析圖