基于肿瘤生长模型的胶质母细胞瘤放射治疗计划：改进靶区勾画
医学物理
2015-06-18 v2
摘要
众所周知，胶质母细胞瘤会浸润脑实质，而不是形成具有明确边界的实体肿瘤块。只有高肿瘤细胞密度的部分可以通过成像直接定位。相比之下，被低密度肿瘤细胞浸润的脑组织在当前成像模式下表现正常。在临床实践中，通常应用均匀边界以考虑疾病的微观扩散。当前的治疗计划程序可以通过考虑肿瘤生长的各向异性来潜在改进：解剖屏障如大脑镰代表迁移肿瘤细胞的边界。此外，肿瘤细胞主要在白质中扩散，并以较低速率浸润灰质。我们研究了现象学肿瘤生长模型在治疗计划中的应用。该模型基于 Fisher-Kolmogorov 方程，形式化了这些生长特征并估计了脑正常外观区域中肿瘤细胞的空间分布。放射治疗计划的靶区可定义为模拟肿瘤细胞密度的等值线。我们进行了一项涉及 10 名胶质母细胞瘤患者的回顾性研究。为了说明研究的主要发现，针对靠近大脑镰的胶质母细胞瘤呈现了一个详细案例研究。在这种情况下，大脑镰代表迁移肿瘤细胞的边界，而胼胝体为肿瘤扩散到对侧半球提供了途径。我们进一步讨论了模型对输入参数的敏感性。脑部的正确分割似乎是最关键的模型输入。我们得出结论，肿瘤生长模型提供了一种考虑胶质母细胞瘤各向异性生长模式的方法，因此可能成为一种使靶区勾画更加客观和自动化的工具。
引用
@article{arxiv.1311.5902,
title = {Radiotherapy planning for glioblastoma based on a tumor growth model: Improving target volume delineation},
author = {Jan Unkelbach and Bjoern H. Menze and Ender Konukoglu and Florian Dittmann and Matthieu Le and Nicholas Ayache and Helen A. Shih},
journal= {arXiv preprint arXiv:1311.5902},
year = {2015}
}