The integration of FDG-PET functional data into conventional anatomically-based GTV delineation may lead to optimization of dose to biological target volumes in radiotherapy. We are proposing a method for uncovering tumor sub-volumes using functional data. For a cohort of 27 histo-pathologically proven non-small cell lung carcinoma patients, background uptake values were sampled over slices containing tumor within contra-lateral healthy lung and then scaled by the ratio of tissue densities between healthy lung and tumor. Signal-to-background uptake values within volumes of interest encompassing the tumor were scored from which differential uptake volume histograms were constructed. These were subsequently decomposed into the minimum number of analytical functions that yielded acceptable net fits, as assessed by chi^2 values. For our patient population, at least four sub-volumes over the sampled volume of interest consistently evolved. It is possible that sub-volume thresholds may be extracted from custom-made differential uptake volume histograms for individual patients and then subsequently used for delineation of biological target volumes. At this point, however, we can only make a hypothesis that crossing point of the second and third fitted peak of the uptake volume histogram may help in singling out necrotic tissue, while the crossing point between third and fourth fitting function may help in identification of the glycolytic sub-volume within the tumor. Extensive pre-clinical studies are needed to establish correlation between these sub-volumes and their true underlying physiology. / En radiothérapie, l'intégration en données fonctionnelles de la PET au FDG au processus conventionnel de délimitation anatomique du GTV peut conduire à l'optimisation de la dose aux volumes biologiques cibles. Nous proposons une méthode pour découvrir des sous volumes tumoreaux, en utilisant des données fonctionnelles. Pour une cohorte de vingt-sept patients histo-pathologique ateints de carcinomes pulmonaires (à cellules non petites) prouvées histologiquement, les valeurs absorption de fond ont été prélevés sur les tranches contenant la tumeur dans le poumon sain controlatéral, puis amplifiée par le rapport des densités entre des tissus pulmonaires sains et tumoraux. Les valeurs d'absorption du signal de fond dans les volumes d'intérêt englobant la tumeur ont été choisies et utilisés pour calculer des histogrammes de volumes différentiels d'absorption. Ils furent ensuite décomposés en un nombre minimum de fonctions requises pour produire un ajustement analytique acceptable, tel qu'évalué par les valeurs du chi ^ 2. Pour notre population de patients, au moins quatre sous-volumes sur le volume de l'échantillon d'intérêt ont constamment évolué. Il est possible que les seuils de sous volume peuvent être extraits à partir d'histogrammes différentiels d'absorption spécifiques à chaque patient et par la suite utilisés pour la délimitation des volumes biologiques cibles. À ce stade, cependant, nous ne pouvons faire l'hypothèse que le point de passage du deuxième pic au troisième de l'histogramme de volume absorption peut aider à l'identification les tissus nécrosés, alors que le point de passage entre la fonction de montage de niveau trois à quatre peut aider à l'identification du sous volume glycolytique de la tumeur. Des études préliminaires cliniques approfondies seront nécessaires pour établir une corrélation entre ces sous-volumes et leur vraie physiologie sous-jacente.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.97226 |
| Date | January 2011 |
| Creators | Mohammed, Huriyyah |
| Contributors | Jan Peter Frans Seuntjens (Internal/Supervisor), Slobodan Devic (Internal/Cosupervisor2) |
| Publisher | McGill University |
| Source Sets | Library and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation |
| Format | application/pdf |
| Coverage | Master of Science (Medical Physics Unit) |
| Rights | All items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated. |
| Relation | Electronically-submitted theses. |
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