4D XCAT体模中淋巴系统的开发

目的：XCAT体模可用于高度复杂的多模态成像研究。它包含一套完整的器官、肌肉、骨骼、软组织，同时考虑了年龄、性别和身体质量指数（BMI），使得体模研究能够在群体规模上进行。然而，XCAT体模目前不包含淋巴系统，而淋巴系统对于评估淋巴瘤中的大体积淋巴结恶性肿瘤至关重要。我们旨在将完整的淋巴系统纳入XCAT体模，并通过淋巴瘤患者研究的指导生成逼真的模拟图像。方法：基于已知解剖结构扩展了一个模板淋巴系统，使用非均匀有理B样条（NURBS）曲面定义了276个淋巴结和相应的血管。使用Rhinoceros 3D查看软件修改淋巴结属性。使用XCAT通用参数脚本输入器官浓度并生成包含摄取和衰减信息的二进制文件。结果：淋巴结可以在直观的Rhinoceros界面中进行缩放、拉伸和平移，以实现对不同淋巴结病理的逼真模拟。使用扩大的淋巴结在纵隔中生成了大体积、异质性的PMBCL肿瘤。我们的结果表明，优化阈值法在确定PMBCL肿瘤的总代谢肿瘤体积（TMTV）方面提供了更好的准确性，而梯度法在总病灶糖酵解（TLG）方面最为准确。结论：创建了一个具有完全模拟淋巴系统的升级版XCAT体模。分发给研究界后，带有新淋巴系统的XCAT体模有潜力推动优化图像质量和定量的研究，从而改进对淋巴瘤的评估，包括预测建模（例如改进的TMTV和影像组学研究）。