عنوان
پدید آورنده
موضوع
رده
کتابخانه
محل استقرار
۹۳۴۱۸پ
فارسی
فارسی
کمی‌سازی تاثیر تکنیک‌های بازسازی تصویر بر صحت طراحی درمان مبتنی بر تصویربرداری مولکولی PET/CT با استفاده از مدلسازی رادیوبیولوژیکی
[پایان نامه]
علی کتابی
دانشگاه علوم پزشکی تهران، دانشکده پزشکی
۱۳۹۷
۱۴۳ص.
جدول نمودار
سی دی
دکتری تخصصی PHD
فیزیک پزشکی
مقدمه: حجم تومور با جاذب FDG قبل از درمان به عنوان یک هدف بالقوه برای پرتودرمانی با تکنیک Dose Painting (DP) شناخته شده است. مشخص کردن ویژگی‌های حجمی و ساختاری یک سنجش مهم برای پرتودرمانی با تکنیک DP مبتنی بر PET/CT است؛ در حالیکه اندازه‌گیری جاذب FDG، اندازه تومور و ناهمگنی بافت تومور مستعد تغییرات با عوامل تکنیکی مانند روش‌های بازسازی تصویر هستند. اهداف این مطالعه عبارتند از: 1) ارزیابی تأثیر روش‌های مختلف بازسازی تصویر بر اندازه‌گیری‌های حجمی کمّی و 2) ارزیابی تأثیر این تغییرات بر توزیع دوز در طراحی درمان با تکنیک DP با استفاده از ارزیابی‌های فیزیکی و رادیوبیولوژیکی.مواد و روش‌ها: یک فانتوم مشابه NEMA سفارشی با استفاده از PET/CTدیسکاوری 690 اسکن شد. دو سطح اکتیویته پس زمینه با مقادیر kBq/ml 6/2 و kBq/ml 3/5 و نسبت سیگنال به پس زمینه 2:1 (SBR2) و 4:1 (SBR4) استفاده شد. در ارزیابی بالینی، 62 ضایعه در 25 بیمار با تومورهای مختلف مورد بررسی قرار گرفتند. تمام تصاویر با چهار الگوریتم بازسازی مختلف از جمله OSEM،PSF تنها،TOF تنها وTOFPSF با فیلترهای گوسین 3، 5 و 4/6 میلی متر در FWHM بازسازی شدند. مقادیر ماکزیمم، پیک کروی و پیک مکعبیSUV (SUVMax، SUVSph و SUVCub) و میانگین واکسل‌ها با بیشترین مقدار SUV (SUV27 و SUV41) اندازه‌گیری شد. حجم متابولیک تومور (MTV) و کل گلیکولیز ضایعه (TLG) با استفاده از بخش‌بندی آستانه‌گذاری ثابت انجام شد. درصد خطای نسبی (ΔMTV و ΔTLG) با توجه به مقادیر واقعی، ضریب بازیابی حجم (VRC) ضریب تشابه دایس، فاصله هاسدورف و همچنین تغییرپذیری بین بازسازی، اندازه گیری و ارزیابی شد. در تصاویر PET/CT بالینی، ویژگی‌های ساختاری تعیین شد. هشت روش بازسازی مختلف برای طراحی درمان استفاده شد. در مجموع 25 بیمار (12 مورد کارسینوم سلول سنگفرشی سر و گردن، HNSCC و 13 مورد سرطان ریه سلول غیرکوچک، NSCLC) استفاد شد. برای استراتژی DP، دوز تجویز شده درون MTV با توجه به توزیع فضایی مقادیر جاذب استاندارد شده (SUVs) به تفکیک محاسبه شد. تغییرپذیری بین بازسازی با ارزیابی فیزیکی و رادیوبیولوژیکی بدست آمد. همچنين مقايسه طراحی درمان ايزوتوکسيک و ايده آل انجام شد.يافته‌ها: MTV ها به شدت تحت تأثير روش‌هاي بازسازي اعمال شده قرار گرفتند؛ ميانگين ΔMTV با 1/14 ± 5/163-% تا 2/6 ± 3/6% در SBR2 و 7/36 ± 7/42-% تا 1/3 ± 6/8% در SBR4 در آستانه 50% برآورد شد. تفاوت‌های زیادی در صحت حجم های هدف کوچک بدست آمد. برای ضایعات کوچک، SUV27 تفاوت کمتری با SUV مرجع و MTV واقعی داشت. میانگین ΔTLG برای قطرهای > mm 17 و قطرهای ≤ mm 17 به ترتیب برابر 7/1 ± 0/12-% و 8/7 ± 8/17-% در SBR4 و به ترتیب برابر 3/4 ± 7/31-% و 8/5 ± 2/14-% در SBR2 بود. تفاوت‌های آماری معنی‌داری بین روش‌های بازسازی در آنالیز ویژگی‌های ساختاری یافت شد. زمانی که دانسیته سلول کلونوژنیک یکنواخت استفاده شد، در ارزیابی فیزیکی و بیولوژیکی تغییرپذیری بین بازسازی وجود نداشت (1% ≥). تغییرپذیری بین بازسازی به طور قابل توجهی تحت تاثیر دانسیته سلول‌های کلونوژنیک غیر یکنواخت (یعنی تاثیر TLG) قرار گرفت. همچنین، تفاوت‌های آماری معنی‌داری در تغییرپذیری بین بازسازی در مقایسه طراحی درمان ایزوتوکسیک و ایده آل یافت شد.نتيجه‌گيري: تغییرپذیری بین بازسازی بطور قابل‌توجهی تحت تأثیر اندازه حجم هدف، SBR و مقدار آستانه قرار گرفت. در تومورهای کوچک، تغییرپذیری بین بازسازی قابل توجه بود و پارامترهای کمی تحت تأثیر قرار گرفتند. این تغییرپذیری در حجم تومور بزرگ به حداقل رسید. روش بازسازی TOFPSF با اندازه فیلتر کوچک (mm 3) باعث بهبود بیشتر در عملکرد و صحت در تصویربرداری PET/CT شد. اندازه‌گیری بیشترین SUVN (به عنوان یک شاخص ساده در استفاده و جایگزین قابل اعتماد برای SUVpeak) مقادیر واقع‌بینانه‌تر از SUV و پارامترهای مبتنی بر SUV در ضایعات کوچک تولید کرد. بر اساس نتایج این تحقیق، الگوریتم‌های بازسازی PET تنها با اعمال دانسیته سلول‌های کلونوژنیک بر میزان TCP اثر گذاشت. مقايسه طراحی درمان ايزوتوکسيک و ايده آل نشان داد که TOFPSF3 بهترين TCP را برای پرتودرمانی با تکنیک DP در ضايعات کوچک ایجاد می‌کند.
بازسازی تصویر
Image reconstruction
a10
a10
FDG-PET/CT
کمی‌سازی تومور
پرتودرمانی Dose Painting
مدلسازی رادیوبیولوژیکی
molecular PET/CT-based treatment planning
radiobiological modeling
tumor quantification
Radiation Oncology
، پدیدآور
کتابی، علی
، استاد راهنما
، استاد راهنما
، استاد مشاور
، استاد مشاور
آی، محمدرضا
مصلح شیرازی، محمدامین
غفاریان، پردیس
مهدوی، ربیع
دانشگاه علوم پزشکی تهران، دانشکده پزشکی
ایران
20230227
۱۷۴۷ف
دانشگاه علوم پزشکی تهران، کتابخانه دانشکده پزشکی
p
TF
92029
a
Y
