用数字模体模拟利用4DCT计算累积剂量偏差

作者：柳刚; 杨志勇; 梁志文; 杨晶; 聂鑫; 曹婷; 全红; 张俊; 李勤

来源：中华放射肿瘤学杂志, 2017, 26(07): 790-794.

DOI：10.3760/cma.j.issn.1004-4221.2017.07.015

• 体层摄影术,X线计算机
• 呼吸运动
• 累积剂量

目的用计算机仿真模拟评估由于患者呼吸不均匀导致的用4DCT图像与用扫描4DCT时的实时呼吸图像计算的累积剂量之间的差异。方法用某个患者的4DCT图像生成数字模体,通过计算机模拟各种形式的不均匀呼吸曲线形成4DCT图像及扫描4DCT时的实时呼吸图像。在参考图像上制作一个6个野均分的IMRT计划,用4DCT和扫描4DCT时的实时呼吸图像分别计算累积剂量且记为D4D和Dall,并计算二者之间的差异,评价呼吸运动模式变化对该差异的影响。结果两种累积剂量之间的差异依赖于平均运动幅度和幅度标准差的变化。当平均运动幅度从5 mm增加到15 mm时,靶区ΔDmin(ΔD99)从2.39%(2.04%)增加到11.91%(5.24%),而当幅度的标准差从平均幅度的15%增加到平均幅度的45%时,靶区ΔDmin(ΔD99从5.93%(2.15%)增加到14.65%(5.01%);当平均周期从3 s增加到5 s或者周期标准差从平均周期的10%增加到40%时,靶区ΔDmin(ΔD99均>6.0%(2.0%)而<9.0%(3.0%);当肿瘤直径为2 cm、3 cm以及4 cm时,靶区ΔDmin(ΔD99)分别为11.88%(5.50%)、6.91%(2.42%)以及7.53%(3.62%)。结论当呼吸运动不均匀时,用4DCT计算的累积剂量和用扫描4DCT时的实时呼吸图像计算的累积剂量之间存在较大差异,且该差异依赖于呼吸运动的平均幅度和幅度的标准差,而平均周期及周期标准差的变化对其影响不大,该差异随肿瘤体积变化的趋势不明显。

• 单位
  华中科技大学同济医学院附属协和医院; 武汉大学中南医院