Magnetresonanztomographie für die Lungenstrahlentherapie (MRI Lung)

Zunächst werden 3 NSCLC-Patienten im Stadium III, die eine Strahlentherapie erhalten, bildgebend behandelt, jeder für eine einzelne MRT-Sitzung unter Verwendung von TWIST- und HASTE-Sequenzen. Die anfänglichen Sequenzparameter werden diejenigen sein, die während der vorangegangenen technischen Entwicklung bestimmt wurden, aber diese werden feinabgestimmt, um die Tumorvisualisierung im Verlauf dieses Teils der Studie zu maximieren und den praktisch nützlichsten Kompromiss zwischen Bildauflösung und Rauschen zu erreichen, qualitativ und quantitativ bewertet durch einen Radiologen zur Bestimmung und Feinabstimmung der Bildqualität.

Dann werden weitere 12 Patienten bildgebend für jeweils zwei MRT-Sitzungen während des Strahlentherapieplans und im Abstand von mindestens einer Woche durchgeführt. Jede MR-Sitzung besteht aus der folgenden Sequenz: 15 Sekunden TWIST, 15 Sekunden HASTE, 90 Sekunden aus, 15 Sekunden TWIST und 15 Sekunden HASTE. Für jeden Patienten wird neben der diagnostischen Qualitätsplanung 4DCT auch ein 4D-Cone-Beam-CT während der Behandlung erhoben (Standardprozess). Das Atemcoaching des Patienten wird zwischen CT und MR konsistent sein, ebenso wie die Positionierung des Patienten; Das heißt, Patienten werden mit ihren Armen über ihren Köpfen abgebildet. Die Bilder werden analysiert, um festzustellen -

1. Unterscheiden sich die in TWIST 4D-MR-Bildern sichtbaren Ausmaße der Tumorbewegung von denen, die bei der Planung von 4D-CT-Scans zu sehen sind, wobei das Ausmaß der Bewegung anhand der Unterschiede im internen Ziel- und Bruttotumorvolumen (ITVs und GTVs) beurteilt wird, die aus den beiden Bildsätzen definiert sind, und im Bewegungsbereich des Tumorschwerpunkts? Dies kann durchaus der Fall sein, da die 4D-MR-Scans die Bewegung über mehrere Atemzyklen katalogisieren, während 4D-CTs einen einzelnen zusammengesetzten Zyklus beschreiben, der aus zu verschiedenen Zeiten über mehrere Zyklen gesammelten Schichten synthetisiert wird.
2. Wie reproduzierbar ist die bei den beiden MR-Bildgebungssitzungen beobachtete Bewegung? Wie reproduzierbar ist außerdem die Bewegung, die in jeder MR-Bildgebungssitzung gesehen wird?
3. Wie ähnlich nach Volumen, Dice-Ähnlichkeitsindex (Prozentsatz der Überlappung) und Haussdorf-Distanz (maximaler Abstand zwischen den Konturen zweier Strukturen) GTVs sind, wird auf einzelnen Phasen von 4D-CT- und TWIST-4D-MR-Bildern umrissen, nachdem die Zentren streng registriert wurden. Masse der beiden GTVs, um Bewegung zu ermöglichen?
4. Wie übereinstimmend sind Tumorkonturen, die auf Einzelschicht-HASTE-MR-Bildern definiert sind, mit denen, die auf einer Phase der 4D-TWIST-Bilder definiert sind? Die Beantwortung von Frage 1 ermöglicht es uns, den Nutzen der Messung der Tumorbewegung über längere 4D-MR-Bildgebungssitzungen zu bestimmen, anstatt über 4D-CT-Sitzungen, die kurz sein müssen, um eine übermäßige Bestrahlung von Patienten zu vermeiden. Frage 2 wirft weiteres Licht auf dasselbe Problem und ermöglicht es uns, die Stabilität im Verlauf von RT-Bewegungsplänen zu bestimmen, die im Verlauf von etwa 1 Minute während eines einzelnen TWIST-Scans bewertet wurden.

Die Beantwortung von Frage 3 ermöglicht es uns zu verstehen, wie vollständig 4D-MR-Bilder im Rahmen des Behandlungsplanungsprozesses verwendet werden können. Wenn sich die umrissenen GTVs zwischen MRT und CT stark unterscheiden, liefert die 4D-MRT möglicherweise nur vollständigere Bewegungsdaten; wohingegen, wenn CT- und MRT-basierte GTVs ähnlich sind, die 4D-MRT möglicherweise mehr Nutzen bei der Behandlungsplanung hat, insbesondere wenn einige Tumorregionen in der MRT deutlicher sichtbar sind als in der CT.

Frage 4 ermöglicht es uns, die Genauigkeit und Präzision der Tumordefinition auf Echtzeit-Einzel-MRT-Schnitten im Vergleich zur Definition auf 4D-MR und 4D-CT zu beurteilen. Die Beantwortung dieser Frage ist eine wesentliche Vorstufe zur Entwicklung automatischer Algorithmen