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[目的]应用4D-CT及其重建技术确定肺癌放疗中的个体化内靶区(ITV),比较其较传统3D-CT在靶区勾画及调强放疗计划放疗中的几何学和剂量学的优势,探讨其应用于肺癌放射治疗的临床意义。[方法]入组的20例周围型肺癌患者,先在自然呼吸状态下行传统3D-CT扫描,再行4D-CT扫描,得到0%-90%的10个不同呼吸时相的CT序列,并利用重建技术获得平均密度投影图像(AIP图像)。在传统3D-CT图像上勾画3D计划的GTV3D及危及器官,在4D-CT的10个相位的CT图像中逐个勾画4D计划的IGTV4D,保存到4D-CT的20%CT序列上,在20%CT序列上勾画危及器官,在AIP图像上勾画AIP的IGTVAIP及危及器官。GTV3D在三维空间上外扩0.8cm为临床靶体积(CTV),计划靶体积PTV3D为CTV在左右和前后方向外扩0.8cm、上下方向外扩1.5cm,IGTV4D及IGTVAIP亦均在三维空间上外扩0.8cm为其CTV,然后再外扩0.5cm的摆位边界为PTV4D和PTVAIP。为每位患者设计三套放疗计划:3Dplan、4Dplan与AIPplan,三套计划的处方剂量、射野方式均相同。比较三套计划中靶区及危及器官的相关几何学和剂量学差异。[结果]20例患者中GTV3D、IGTV4D和IGTVAIP的平均体积分别为15.40±13.32cm3、21.76±19.30cm3和16.26±12.81 cm3,GTV3D<IGTV4D(P=0.01),IGTV4D>IGTVAIP(P=0.03),GTV3D与IGTVAIP匕较差异无统计学意义(P=0.21)。PTV3D、PTV4D和PTVAIP的平均体积分别为187.25±71.21cm3、139.60±67.45cm3和119.64±50.06 cm3,PTV4D<PTV3D(P=0.00),PTVAIP<PTV3D(P=0.00),PTV4D>PTVAIP(P=0.01)。三套计划PTV的最大剂量、最小剂量及平均剂量的均值均在50Gy以上,但剂量学的变化不明显。综合评估全肺的V5、V10、V20、V30的大小在3Dplan中要大于4Dplan及AIPplan,差异有统计学意义(P均<0.05),后两者进行比较,除了V10(P=0.01),其余均无统计学意义(P>0.05)。肺的平均剂量(Dmean)比较,Dmean-3Dplan>Dmean-4Dplan,差异有统计学意义(P=0.00),Dmean-3Dplan >Dmean-AIPplan,差异有统计学意义(P=0.00),Dmean-4Dplan与mean-AIPplan比较差异无统计学意义(P=0.05)。中下肺随呼吸的动度要大于上肺。将心脏、脊髓、食管进行剂量学的比较,发现:Dplan中要较4Dplan及AIPplan大,AIPplan有优于4Dplan趋势。[结论]基于4D-CT技术的4D计划能更准确的确定肿瘤靶区边界,在确保大体肿瘤靶区覆盖肿瘤的同时减少计划靶区体积,降低正常组织的受照剂量和体积。AIP计划能够达到与4D计划相似的效果,且可进一步缩小计划靶区,更有利于保护正常组织,两者均优于3D计划。不能使用4D-CT图像或考虑到其勾画靶区较为繁琐,在AIP-CT图像上进行靶区的勾画及放疗计划的设计不失为一个好方法。