ZIEL:
Implementierung von geschwindigkeitsbasierter Bildfusion und adaptiver verformbarer Registrierung zur Ermöglichung der Behandlungsplanung für präklinische Mausmodelle der fraktionierten stereotaktischen Radiochirurgie (fSRS) unter Verwendung der Small Animal Radiation Research Platform (SARRP).
Methoden und Materialien:
C57BL6-Mäuse wurden drei einzigartigen Kegelstrahl-Computertomographie-Scans (CBCT) unterzogen: zwei in Bauchlage und ein dritter in Rückenlage. Für die MRT-zu-CBCT-Registrierung und die Identifizierung des Bruttotumorvolumens (GTV) wurde eine einzelne T3-gewichtete Postkontrast-Magnetresonanztomographie (MRT)-Serie eines murinen metastasierten Hirntumormodells ausgewählt. Es wurden zwei Arme verglichen: Arm 2, wo wir drei einzelne MRT-zu-CBCT-Fusionen unter Verwendung starrer Registrierung und Konturierung von GTVs auf jedem durchführten, und Arm 1, wo die Autoren eine MRT-zu-CBCT-Fusion und konturierte GTV auf dem ersten darauffolgenden CBCT durchführten durch geschwindigkeitsbasierte adaptive Registrierung. Das erste CBCT und das zugehörige GTV wurden von MuriPlan exportiert (Xstrahl Life Sciences) in Velocity (Varian Medical Systems, Inc, Palo Alto, CA). In Arm 1 wurden das zweite und dritte CBCT auf ähnliche Weise zusammen mit den zugehörigen GTVs (Arm 1) exportiert, während in Arm 2 das erste (in Bauchlage) CBCT separat mit dem zweiten (in Bauchlage) und dritten (in Rückenlage) CBCT fusioniert wurde und verformbar war Registrierungen bei anfänglichen CBCTs und Anwenden der resultierenden Matrizen auf das konturierte GTV. Die resultierenden GTVs wurden zwischen den Armen 1 und 2 verglichen.
ERGEBNISSE:
Beim Vergleich von GTV-Überlagerungen mit wiederholter MRT-Fusion und GTV-Abgrenzung (Arm 1) mit denen von geschwindigkeitsbasierter DVT und adaptiver GTV-Fusion (Arm 2) betrugen die mittleren Abweichungen ± Standardabweichung in der axialen, sagittalen und koronalen Ebene 0.46 ± 0.16, 0.46 ± 0.22 und 0.37 ± 0.22 mm für Bauch-zu-Bauch- bzw. 0.52 ± 0.27, 0.52 ± 0.36 und 0.68 ± 0.31 mm für Bauch-zu-Rücken-adaptive Fusionen.
FAZIT:
Die geschwindigkeitsbasierte adaptive Fusion von CBCTs und konturierten Volumina ermöglicht eine effiziente fSRS-Planung mit einer einzigen MRT-zu-CBCT-Fusion. Diese Technik ist sofort auf aktuellen SARRP-Systemen implementierbar und erleichtert fortschrittliche präklinische Behandlungsparadigmen unter Verwendung vorhandener klinischer Behandlungsplanungssoftware.
Black PJ, Smith DR, Chaudhary K, Xanthopoulos EP, Chin C, Spina CS, Hwang ME, Mayeda M, Wang YF, Connolly EP, Wang TJC, Wuu CS, Hei TK, Cheng SK, Wu CC.
