Imaging a risonanza magnetica per radioterapia polmonare (MRI Lung)

In primo luogo, verranno esaminati 3 pazienti con NSCLC in stadio III sottoposti a radioterapia, ciascuno per una singola sessione di risonanza magnetica utilizzando sequenze TWIST e HASTE. I parametri della sequenza iniziale saranno quelli determinati durante il precedente sviluppo tecnico, ma questi saranno messi a punto per massimizzare la visualizzazione del tumore man mano che questa parte dello studio avanza, raggiungendo il compromesso più utile in pratica tra risoluzione dell'immagine e rumore, valutato qualitativamente e quantitativamente da un radiologo per determinare e mettere a punto la qualità dell'immagine.

Quindi verranno sottoposti a imaging altri 12 pazienti, ciascuno per due sessioni di risonanza magnetica che si svolgono durante il programma di radioterapia e separate da almeno una settimana. Ogni sessione MR sarà composta dalla seguente sequenza: 15 secondi di TWIST, 15 secondi di HASTE, 90 secondi di riposo, 15 secondi di TWIST e 15 secondi di HASTE. Per ogni paziente verrà raccolta anche una TC cone-beam 4D durante il trattamento (processo standard), insieme alla pianificazione della qualità diagnostica 4DCT. L'addestramento alla respirazione del paziente sarà coerente tra TC e RM, così come il posizionamento del paziente; cioè, i pazienti verranno ripresi con le braccia sopra la testa. Le immagini saranno analizzate per determinare -

1. Le estensioni del movimento del tumore osservate nelle immagini TWIST 4D-MR differiscono da quelle osservate nella pianificazione delle scansioni 4D-CT, giudicando l'estensione del movimento in base alle differenze nel target interno e nei volumi del tumore lordo (ITV e GTV) definiti dalle due serie di immagini, e nel range di movimento del centro di massa del tumore? Questo potrebbe essere il caso, dal momento che le scansioni 4D-MR catalogano il movimento su diversi cicli respiratori, mentre le 4D-CT descrivono un singolo ciclo composito, sintetizzato da fette raccolte in vari momenti su più cicli.
2. Quanto è riproducibile il movimento osservato nelle due sessioni di imaging RM? Inoltre, quanto è riproducibile il movimento visto all'interno di ogni sessione di imaging RM?
3. Quanto simili per volume, indice di similarità Dice (percentuale di sovrapposizione) e distanza di Haussdorf (distanza massima tra i contorni di due strutture) sono i GTV delineati su singole fasi di immagini 4D-CT e TWIST 4D-MR, dopo aver registrato rigidamente i centri- di massa dei due GTV per consentire il movimento?
4. Quanto sono consonanti i contorni del tumore definiti sulle immagini HASTE MR a sezione singola con quelli definiti su una fase delle immagini 4D TWIST? Rispondere alla domanda 1 ci consentirà di determinare l'utilità di misurare il movimento del tumore su sessioni di imaging 4D-RM estese, piuttosto che da sessioni 4D-CT che devono essere brevi per evitare di irradiare eccessivamente i pazienti. La domanda 2 getterà ulteriore luce sullo stesso problema, consentendoci di determinare la stabilità nel corso dei programmi di movimento RT valutati nel corso di circa 1 minuto durante una scansione TWIST individuale.

Rispondere alla domanda 3 ci permetterà di capire in che misura le immagini 4D-RM possono essere utilizzate all'interno del processo di pianificazione del trattamento. Se i GTV delineati differiscono notevolmente tra MRI e CT, allora 4D-MRI potrebbe fornire solo dati di movimento più completi; considerando che se i GTV basati su TC e MRI sono simili, la 4D-MRI potrebbe avere più usi nella pianificazione del trattamento, in particolare se alcune regioni tumorali sono più chiaramente visibili alla RM che alla TC.

La domanda 4 ci consentirà di valutare l'accuratezza e la precisione della definizione del tumore su singole fette di risonanza magnetica in tempo reale, rispetto alla definizione su 4D-MR e 4D-CT. Rispondere a questa domanda è un precursore essenziale per lo sviluppo di algoritmi automatici