Abstract
Introduction Volume definition is a delicate step within the radiation
treatment planning process and the precision of defining the volumes to
irradiate is important for the success of the radiation treatment.
Traditionally, radiation plans are created using computed tomography (CT)
studies. Due to its different mechanism of action, magnetic resonance imaging
(MRI) is more sensitive for detection of brain lesions. Therefore, using fused
images of both imaging modalities should result in a more precise definition of
the volumes to irradiate. The feasibility to fuse CT and MRI studies performed
at different institutions was tested to subsequently analyse the influence of
the fused images on target volume definition.
Materials and methods Fourteen dogs and four cats with brain lesions
having MR- and CT-imaging were included. Contrast-enhanced radiotherapy planning
CT scans were fused to T1-weighted post-contrast and T2-weighted MRI scans. The
gross tumor volume (GTV), the clinical tumor volume (CTV) and the planning
target volume (PTV) were delineated on CT- and MRI studies. CT and MRI volumes
were compared with regard to volumetric and spatial differences.
Results The mean GTV was larger on MRI than on CT (2.15 vs.1.54
cm3). Also the mean CTV was larger on MRI than on CT (5.34 vs.
4.38 cm3). Consequently, the mean PTV was larger on MRI than on CT
(14.20 vs. 10.82 cm3) as well. None of the differences in defined
volumes were significant. Fusion images were accepted showing mean errors of
1.32 mm (mean error) and 1.73 mm (maximal error).
Conclusion CT-MRI fusion was feasible especially when defined, reliable,
and consistent anatomic landmarks were used as registration points. Volumetric
differences between CT and MRI were insignificant. In general, GTV and CTV were
easier identified on MRI.
Zusammenfassung
Gegenstand und Ziel Die Präzision, mit der die Bestrahlungsvolumina und
damit die Grenzen der Strahlenfelder definiert werden, entscheidet wesentlich
über den Erfolg einer Strahlentherapie. Traditionell basiert die Planung auf
Datensätzen einer zuvor durchgeführten computertomographischen Untersuchung.
Aufgrund anderer Abbildungseigenschaften ist die Magnetresonanztomographie (MRT)
der Computertomographie (CT) bei der Darstellung zerebraler Läsionen überlegen.
Es ist davon auszugehen, dass durch die Fusion der Daten von CT- und MRT-Studien
die Definition der Bestrahlungsvolumina präziser erfolgen kann. Ziel der
Untersuchungen war, die Durchführbarkeit der Fusion von Bilddatensätzen aus
unterschiedlichen Einrichtungen zu testen, um in der Folge den Einfluss
fusionierter Bilder auf die Darstellung der Zielvolumina zu untersuchen.
Material und Methoden In die Studie wurden 14 Hunde und vier Katzen mit
Hirnläsionen, bei denen MRT- und CT-Studien vorlagen, eingeschlossen. Fusioniert
wurden Datensätze von CTs zur Strahlentherapieplanung nach Kontrastmittelgabe
mit T1-gewichteten MRT-Serien nach Kontrastmittelapplikation und mit
T2-gewichteten MRT-Serien. Das makroskopische Tumorvolumen (GTV), das klinische
Tumorvolumen (CTV) und das Planungszielvolumen (PTV) wurden auf den CT- und
MRT-Studien eingezeichnet. CT- und MRT-Volumina wurden bezüglich volumetrischer
und räumlicher Unterschiede verglichen.
Ergebnisse Der Mittelwert des GTV war in den MRT-Aufnahmen größer als in
den CT-Aufnahmen (2,15 vs.1,54 cm3). Dies galt ebenso für das CTV
(5,34 vs. 4,38 cm3). Folglich war auch das Planungszielvolumen im MRT
größer als im CT (14,20 vs.10,82 cm3). Keiner der in den definierten
Volumina gefundenen Unterschiede erwies sich als signifikant. Fusionsbilder mit
einer mittleren Abweichung von 1,32 mm (Mittelwert) und 1,73 mm (Maximum) wurden
akzeptiert.
Schlussfolgerung Die CT-MRT-Fusion war vor allem durch die Verwendung von
definierten, verlässlichen und übereinstimmenden anatomischen
Orientierungshilfen als Registrierungspunkte durchführbar. Volumetrische
Unterschiede zwischen den beiden Studien waren nicht signifikant. Generell
konnten GTV und CTV einfacher mit den MRT-Serien identifiziert werden.
Key words
Magnetic resonance imaging - computed tomography - oncology - radiology
Schlüsselwörter
Magnetresonanztomographie - Computertomographie - Onkologie - Radiologie
