基于3D-CT和4D-CT的肺癌放射治疗靶区勾画方法的研究

[目的]以3D-CT和4D-CT模拟定位,比较非小细胞肺癌放疗靶区的不同勾画方法.[方法]患者处于平静呼吸状态,依次做3D-CT扫描、4D-CT扫描,然后根据采集到的图像,按下列不同方式勾画出内靶区(ITV):①将4D-CT构建的10个呼吸相中的肿瘤靶区(GTV)全部勾画,然后融合至全10相形成ITV10相;②以4D-CT的0％和50％相作为2个极限呼吸相,分别勾画GTV再融合至0～50相,形成ITV2相;③构建4D-CT的最高密度投影(MIP)图像,直接在MIP图像勾画ITVMP;④在4D-CT图像上,测量头-脚、腹-背和左-右方向GTV的位移,计算95％位移值,用于3D-CT的GTV的外放依据,形成IT3CT.上述4种ITV,再在三维方向扩大5mm的处理,得到与之相对应的计划靶区(PTV).从几何容积和形状匹配度两方面对上述4种ITV和PTV进行对比.[结果]在头-脚、腹-背、左-右方向上,GTV的位移值分别为(3.2±4.1)mm、(2.1±3.0)mm、(0.7±0.7)mm.两两比对提示,肿瘤的位移更多体现在头-脚和腹-背方向(P值均＜0.0001).基于此数据,以GTV3DCT的头-脚、腹-背、左-右三个方向进行外放5mm、3mm、1mm生成ITV3DCT.ITV10相、ITV2相、ITVMP、ITV3DCT中位容积分别为12.98cm3、11.55cm3、12.95cm3、16.54cm3,PTV10相、PTV2相、PTVMIP、PTV3DCT中位容积分别为31.22cm3、28.64cm3、31.18cm3、37.51 cm3.与ITV10相和PTV10相比较,ITV2相、ITVMIP、ITV3DCT和PTV2相、PTVMIP和PTV3DCT的MI均值分别为0.83、0.95、0.7和0.88、0.94和0.74.[结论]ITVMP和PTVMP与ITV10相和PTV10相的差距最小,合适病例可用MIP勾画靶区以保证精准、提高效率.由于容积差异较大、匹配度较低,不建议用ITV2相或ITV3DCT直接替代ITV10相设计计划.