评估一种用于放射治疗治疗反应评估的新型定量多参数 MR 序列
摘要
目的：评估一种深度学习增强的 MUlti-PArametric MR 序列 (DL-MUPA) 用于脑转移灶患者接受立体定向放射手术 (SRS) 和颈部 (HnN) 恢复性放射治疗的治疗反应评估。方法：DL-MUPA 从单次 4-6 分钟的扫描中导出定量 T1 和 T2 图，通过深度学习方法进行降噪并采用字典匹配。对 NIST-ISMRM 仿真器进行了基准测试。获得的纵向患者数据在 1.5T MR 模拟器上获取，包括脑部 SR 术前 (PreTx) 和每个 3 个月后 SR 术后的 (PostTx)，以及 HnN 中的 PreTx、治疗中期和 3 个月 PostTx。计算 GTV、残余疾病 (HnN)、颌腺和亚旌腺腺 (HnN) 中 T1 和 T2 值的平均值变化，用于治疗反应评估。未受影响的正常组织 (脑中的正常白质，HnN 中的颌肌) 作为对照评估。结果：基准测试显示优异的会话重复性（T1 的系数变异 <1%，T2 的系数变异 <7%）。未受影响的正常组织表明体内重复性可接受（脑部 ||<6%，HnN |T1|<7%，|T2|<18%（4ms））。在已解脑转移灶（T1=14%）和坏死情况（T1=18-40%，T2=9-41%）中观察到显著变化。在 HnN 中，两个主要肿瘤显示 T2 增加（PostTx GTV T2>13%，RD T2>18%）。一个淋巴结疾病在 PostTx 后消失（GTV T1=-40%，T2=-33%，RD T1=-29%，T2=-35%）。观察到参与性颌腺（PostTx T1>12%，T2>13%）和亚旌腺腺（PostTx T1>15%，T2>35%）中的增强，而未受影响的器官保持稳定。结论：DL-MUPA 显示出用于治疗反应评估和识别潜在功能保护终点的潜力。
引用
@article{arxiv.2503.22640,
title = {Evaluation of a Novel Quantitative Multiparametric MR Sequence for Radiation Therapy Treatment Response Assessment},
author = {Yuhao Yan and R. Adam Bayliss and Adam R. Burr and Andrew M. Baschnagel and Brett A. Morris and Florian Wiesinger and Jose de Arcos Rodriguez and Carri K. Glide-Hurst},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.22640},
year = {2025}
}