头颈癌影像学GTV定义的断层病理解剖验证及校准实验研究

准确定义GTV是头颈癌调强放疗成功的重要前提。我们的前期研究表明FDG-PET的融入显著改变了根据MRI/CT所定义的GTV，可避免靶区遗漏、提高靶区定义的准确性。然而，我们的前期研究结论乃基于"FDG-PET更能准确代表真实肿瘤侵犯范围"的假设。事实上，各种影像方法GTV定义的准确性尚缺乏可靠的病理验证。应如何验证各种影像方法GTV定义的准确性呢？勿容质疑，整体标本断层病理解剖是验证各种断层影像GTV定义准确性的最直接可靠的方法。本项目拟采用EGFP转染VX2细胞株，建立兔可视化头颈癌模型；以数字人图像采集技术获取整体标本断层病理解剖图像，再将断层病理解剖图像与CT、MRI、FDG-PET图像融合，以验证各种影像方法GTV定义的准确性；并以断层病理解剖结果为金标准，寻求校准各种影像方法GTV定义准确性的解决方案；从而为临床评价各种影像方法和准确定义头颈癌GTV提供可靠的病理验证实验依据。

采用整体标本断层病理解剖方法，验证基于CT、MRI和18F-FDG-PET/CT方法头颈癌GTV定义的准确性，为临床评价不同影像方法GTV定义的准确性提供断层病理解剖实验依据。建立新西兰大白兔VX2头颈癌模型，每只荷瘤兔在同一体位及固定下行头颈部18F-FDG-PET/CT、MR和CT扫描，随后立即处死并深冻固定。采用定位高速线锯按照与影像扫描相同的位置及层厚断层切割整体标本，并获取断层解剖图像。分别在MR、CT及断层解剖图像上勾画GTVMRI、GTVCT和GTVSA，计算其体积和体积差异系数VDR(volume difference ratio)。同样在PET/CT图像上分别勾画GTVvis(视觉分辨法)、GTV50%(SUV=50%SUVmax)以及GTV2.5(SUV=2.5)，计算其体积和VDR值。双向分类方差分析和配对t检验比较差异。最后将GTVPET与GTVMRI和GTVCT进行综合比较。研究发现，1.GTVMRI、GTVCT及GTVSA的平均值为(8.20±2.56)、(8.40±2.20)和(8.11±2.88)cm3(P=0.943)。2.VDRMRI-SA和VDRCT-SA的平均值为0.180±0.060和0.309±0.091(t=7.493，P=0.001)。3.GTVvis、GTV50%、GTV2.5和GTVSA的平均值为(9.76±2.23)、(8.67±2.49)、(10.11±3.35)和(8.11±2.88)cm3(F=6.575，P=0.005)。4.VDRvis-SA、VDR50%-SA和VDR2.5-SA的平均值为0.216±0.073、0.178±0.055和0.270±0.037(F=3.946，P=0.042)。5.VDRCT-SA、VDRMRI-SA和VDRPET-SA的平均值为0.309±0.091、0.180±0.060和0.178±0.055(F=6.84，P=0.008)。实验结果提示，体积差异系数VDR全面反映了不同影像学方法定义的GTV在体积和空间位置的差异，较单纯的体积参数更加真实、灵敏。其中，基于50%SUVmax对头颈癌GTV定义的准确性优于SUV=2.5；基于MRI或18F-FDG-PET/CT定义的头颈癌GTV准确性优于CT；但是18F-FDG-PET/CT定义的头颈癌GTV准确性并不优于MRI。