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物理学 > 医学物理

arXiv:2507.17707 (physics)
[提交于 2025年7月23日 ]

标题: 从纤维束到肿瘤扩散:使用扩散张量成像的蝴蝶状胶质瘤生长生物物理建模

标题: From Fiber Tracts to Tumor Spread: Biophysical Modeling of Butterfly Glioma Growth Using Diffusion Tensor Imaging

Authors:Jonas Weidner, Ivan Ezhov, Michal Balcerak, André Datchev, Lucas Zimmer, Daniel Rueckert, Björn Menze, Benedikt Wiestler
摘要: 蝴蝶状肿瘤是一类跨越胼胝体的胶质瘤,在MRI上呈现出特征性的蝴蝶状外观。这些肿瘤的独特生长模式突显了白质纤维和结构连接如何影响脑肿瘤细胞的迁移。为了研究这种关系,我们将生物物理肿瘤生长模型应用于大量患者队列,系统比较了包含纤维束信息的模型与不包含的模型。我们的结果表明,包括纤维取向数据显著提高了模型的准确性,尤其是在蝴蝶状肿瘤的一小部分中。这些发现突出了白质结构在肿瘤扩散中的关键作用,并表明整合纤维束信息可以提高放疗靶区勾画的精确度。
摘要: Butterfly tumors are a distinct class of gliomas that span the corpus callosum, producing a characteristic butterfly-shaped appearance on MRI. The distinctive growth pattern of these tumors highlights how white matter fibers and structural connectivity influence brain tumor cell migration. To investigate this relation, we applied biophysical tumor growth models to a large patient cohort, systematically comparing models that incorporate fiber tract information with those that do not. Our results demonstrate that including fiber orientation data significantly improves model accuracy, particularly for a subset of butterfly tumors. These findings highlight the critical role of white matter architecture in tumor spread and suggest that integrating fiber tract information can enhance the precision of radiotherapy target volume delineation.
主题: 医学物理 (physics.med-ph)
引用方式: arXiv:2507.17707 [physics.med-ph]
  (或者 arXiv:2507.17707v1 [physics.med-ph] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2507.17707
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI(待注册)

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来自: Jonas Weidner [查看电子邮件]
[v1] 星期三, 2025 年 7 月 23 日 17:15:40 UTC (2,991 KB)
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