《基於三維幾何與腫瘤動力學的膠質瘤放療靶區最佳化計算》是依託浙江大學，由嚴森祥擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於三維幾何與腫瘤動力學的膠質瘤放療靶區最佳化計算
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：嚴森祥
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
調強放療（IMRT）是今後膠質瘤放射治療的方向。目前靶區定義雖有建議標準，但存在明顯缺陷：膠質瘤切除術後肉眼所見腫瘤可部分或全部消失，以及周圍腦組織發生變形移位等，導致大體腫瘤靶區（GTV）難以確定；同樣，臨床靶區（CTV）的各向同性外擴顯然忽視了腦組織的複雜立體結構、白質纖維束的空間走向及腫瘤生長動力學，必然會遺漏部分高危區腫瘤細胞及誤照低危區正常組織。本項目通過研究非剛性配準技術將術前、後MRI融合併移植到術後定位CT圖像上，從而精確定位GTV；同時通過研究彌散張量成像（DTI）纖維結構可視化表達技術，制定相應數學模型，套用三維幾何方式計算距離場，利用等值面抽取技術，最終獲得精確的CTV；此外，通過細胞學及動物模型結合DTI技術進一步闡明腫瘤細胞在空間、時間尺度上的生長浸潤，從而指導靶區最佳化。研究成果可為膠質瘤靶區定義新標準提供堅實的理論基礎，並具有廣泛的套用前景。
結題摘要
調強放療（IMRT）是今後膠質瘤放射治療的方向。目前靶區定義雖有建議標準，但存在明顯缺陷：膠質瘤切除術後肉眼所見腫瘤可部分或全部消失，以及周圍腦組織發生變形移位等，導致大體腫瘤靶區（GTV）難以確定；同樣，臨床靶區（CTV）的各向同性外擴顯然忽視了腦組織的複雜立體結構、白質纖維束的空間走向及腫瘤生長動力學，必然會遺漏部分高危區腫瘤細胞及誤照低危區正常組織。本項目通過研究非剛性配準技術將術前、後MRI融合併移植到術後定位CT圖像上，使用配準後的術前MRI圖像實現半自動精確勾畫GTV；套用三維幾何Euclidean 及Geodesic模型分別計算GTV外擴CTV的距離,能自動繞行天然屏障，精確計算三維空間到GTV的距離場，利用等值面抽取技術，得到最終CTV區域，從而實現了CTV自動勾畫：省時省力且更精確，應于于臨床又能大大減少各中心間靶區勾畫的差異。構建大鼠模型，研究腫瘤生長動力學，觀察植瘤後腫瘤浸潤與DTI參數FA值動態變化關係，發現腫瘤形成腫塊前，FA值亦呈進行性下降,明顯形成腫塊後，FA平均值0.172 ± 0.015。研究成果可為膠質瘤靶區定義新標準提供堅實的理論基礎，目前已完成自動勾畫軟體的程式編寫並申請專利，勢必具有廣泛的套用前景。
