폐 방사선 치료를 위한 자기공명영상 (MRI Lung)

먼저, 방사선 치료를 받는 III기 NSCLC 환자 3명이 각각 TWIST 및 HASTE 시퀀스를 사용하여 단일 MRI 세션에 대해 이미지화됩니다. 초기 시퀀스 매개변수는 이전 기술 개발 중에 결정되지만 연구의 이 부분이 진행됨에 따라 종양 시각화를 최대화하도록 미세 조정되어 이미지 해상도와 노이즈 사이에서 가장 실질적으로 유용한 균형을 달성하고 정성 및 정량적으로 평가됩니다. 방사선 전문의가 이미지 품질을 결정하고 미세 조정합니다.

그런 다음 추가 12명의 환자가 방사선 치료 일정 중에 발생하고 최소 일주일 간격으로 분리된 2개의 MRI 세션에 대해 각각 이미지를 촬영합니다. 각 MR 세션은 다음 순서로 구성됩니다: 15초 TWIST, 15초 HASTE, 90초 오프, 15초 TWIST 및 15초 HASTE. 각 환자에 대해 진단 품질 계획 4DCT와 함께 치료 중 4D 콘빔 CT도 수집됩니다(표준 프로세스). 환자의 호흡 코칭은 CT와 MR 간에 일관되며 환자의 자세도 마찬가지입니다. 즉, 환자는 팔을 머리 위로 올린 상태로 촬영됩니다. 이미지를 분석하여 다음을 결정합니다.

1. TWIST 4D-MR 이미지에서 볼 수 있는 종양 움직임의 정도가 4D-CT 스캔 계획에서 볼 수 있는 것과 다른지, 두 세트의 이미지에서 정의된 내부 표적 및 총 종양 부피(ITV 및 GTV)의 차이에 따라 움직임 정도를 판단합니다. 그리고 종양 질량 중심의 운동 범위 내에서? 4D-MR 스캔은 여러 호흡 주기에 걸쳐 움직임을 카탈로그화하는 반면, 4D-CT는 여러 주기에 걸쳐 다양한 시간에 수집된 슬라이스에서 합성된 단일 복합 주기를 설명하기 때문에 그럴 수 있습니다.
2. 두 번의 MR 영상 세션에서 보이는 움직임이 얼마나 재현 가능합니까? 또한 각 MR 영상 세션에서 움직임이 얼마나 재현 가능합니까?
3. 볼륨, Dice 유사성 지수(겹침 비율) 및 Haussdorf 거리(두 구조의 윤곽 사이의 최대 거리)에 따라 얼마나 유사한지는 센터를 엄격하게 등록한 후 4D-CT 및 TWIST 4D-MR 이미지의 단일 위상에 윤곽이 표시된 GTV입니다. 이동을 허용하는 두 GTV의 질량은?
4. 단일 슬라이스 HASTE MR 영상에서 정의된 종양 윤곽선이 4D TWIST 영상의 위상에서 정의된 종양 윤곽선과 얼마나 일치합니까? 질문 1에 답하면 환자에게 과도하게 방사선을 조사하는 것을 피하기 위해 짧아야 하는 4D-CT 세션이 아니라 확장된 4D-MR 영상 세션에서 종양 움직임을 측정하는 유용성을 결정할 수 있습니다. 질문 2는 동일한 문제에 대해 더 많은 정보를 제공하여 개별 TWIST 스캔 동안 약 1분 동안 평가된 움직임의 RT 일정 과정에서 안정성을 결정할 수 있도록 합니다.

질문 3에 답하면 치료 계획 과정에서 4D-MR 이미지를 얼마나 완벽하게 사용할 수 있는지 이해할 수 있습니다. 윤곽이 잡힌 GTV가 MRI와 CT 간에 크게 다른 경우 4D-MRI는 더 완전한 움직임 데이터만 제공할 수 있습니다. 반면 CT와 MRI 기반 GTV가 유사한 경우 4D-MRI는 특히 일부 종양 영역이 CT보다 MRI에서 더 명확하게 보이는 경우 치료 계획에 더 많이 사용될 수 있습니다.

질문 4를 통해 4D-MR 및 4D-CT의 정의와 비교하여 실시간 단일 MRI 슬라이스에서 종양 정의의 정확성과 정밀도를 측정할 수 있습니다. 이 질문에 답하는 것은 자동 알고리즘 개발의 필수적인 선구자입니다.