مجله دانشکده پزشکی اصفهان

مجله دانشکده پزشکی اصفهان

تحلیل رادیوبیولوژیکی تصاویر ترکیبی تشدید مغناطیسی و سی تی اسکن در بهبود دقت درمان توموتراپی هلیکال سرطان رکتوم

نوع مقاله : Original Article(s)

نویسندگان
1 گروه فیزیک پزشکی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران.
2 استادیار گروه فیزیک پزشکی، دانشکده‌ی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران
10.48305/jims.2026.45581.2615
چکیده
خلاصه
مقدمه: به دلیل محدودیت‌های تصویربرداری با توموگرافی کامپیوتری (CT)، تصاویر تشدید مغناطیسی (MRI) به‌عنوان ابزاری مکمل برای طراحی درمان پرتودرمانی استفاده می‌شوند. این مطالعه با هدف بررسی تأثیر ترکیب تصاویر MRI و CT بر تعیین حجم هدف، توزیع دز و ارزیابی رادیوبیولوژیکی طرح‌های درمانی در توموتراپی هلیکال (HT) سرطان رکتوم انجام شده است.
روش‌ها: در این مطالعه، تصاویر MRI و CT از ۱۰ بیمار مبتلا به سرطان رکتوم جمع‌آوری شد. تصاویر با استفاده از الگوریتم Deformable Image Registration ترکیب شدند و سپس حجم‌های تومور شامل GTV، CTV و PTV تعیین گردید. در ادامه، دز متوسط، احتمال کنترل تومور (TCP) و احتمال بروز عوارض در بافت‌های سالم (NTCP) محاسبه و بین دو روش مقایسه شد.
یافته ها: مقادیر میانگین GTV، CTV و PTV در روش تعیین هدف مبتنی بر CT به‌طور معناداری بیشتر از روش MRI/CT بود (p=0.034، p=0.034 و p=0.024). همچنین، کاهش معنی‌دار PTV منجر به افزایش قابل توجه TCP نشد (p=0.085). با کاهش حجم هدف، دز متوسط دریافتی مثانه، روده باریک و سر استخوان‌های ران کاهش یافت (p=0.006، p=0.027، p=0.002 و p=0.045).
بحث: ترکیب تصاویر MRI با CT در توموتراپی هلیکال سرطان رکتوم، منجر به تعیین دقیق‌تر حجم هدف و بهبود پارامترهای رادیوبیولوژیکی، از جمله کاهش دوز وارده به اندام‌های حساس بدون کاهش اثربخشی درمان می‌شود. این روش می‌تواند ایمنی و کیفیت طرح‌های پرتودرمانی را به‌طور قابل توجهی افزایش دهد.

تازه های تحقیق

برانوش رحمانی: Google Scholar

ایرج عابدی: Google Scholar ,PubMed

محسن صائب: Google Scholar

کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Analyzing the radiobiological effects of co-registered MRI and CT images in improving the accuracy of helical tomotherapy treatment of rectal cancer

نویسندگان English

Baranoosh Rahmani 1
Iraj Abedi 2
Mohsen Saeb 1
1 Department of Medical Physics, School of Medicine, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran.
2 Department of Medical Physics, School of Medicine, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
چکیده English

Background: Owing to the limitations of computed tomography (CT) imaging, magnetic resonance imaging (MRI) is used as a complementary tool for radiotherapy treatment planning. This study aimed to investigate the effect of combining magnetic resonance imaging (MRI) and computed tomography (CT) on target volume determination, dose distribution, and radiobiological evaluation of treatment plans in helical Tomotherapy (HT) for rectal cancer.
Methods: MRI and CT images were collected from 10 patients with rectal cancer. The images were fused using a Deformable Image Registration algorithm, and tumor volumes, including GTV, CTV, and PTV, were delineated. Subsequently, the mean dose, tumor control probability (TCP), and normal tissue complication probability (NTCP) were calculated and compared between the two approaches.
Results: The mean GTV, CTV, and PTV volumes in the CT-based target delineation method were significantly larger than those in the MRI/CT-based method (p=0.034, p=0.034, and p=0.024, respectively). However, the significant reduction in the PTV did not result in a statistically significant increase in the TCP (p=0.085). With decreasing target volumes, the mean doses received by the bladder, small bowel, and femoral heads were significantly reduced (p=0.006, p=0.027, p=0.002, and p=0.045, respectively).
Conclusion: The integration of MRI with CT in helical Tomotherapy for rectal cancer enables more accurate target volume delineation and improves radiobiological parameters, including reduced dose to organs at risk, without compromising treatment efficacy. This approach can significantly enhance the safety and quality of the radiotherapy plans.

کلیدواژه‌ها English

Magnetic Resonance Imaging
X-Ray Computed Tomography
Rectal Neoplasms
Tomotherapy
Radiotherapy

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 28 تیر 1405

  • تاریخ دریافت 26 مرداد 1404
  • تاریخ پذیرش 28 تیر 1405