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应用4D-CT技术确定肝癌内靶体积及相关剂量学研究

Internal Target Volume Definition Using Four-dimensional CT and Dosimetric Evaluation for Hepatocellular Carcinoma

摘要:

背景与目的:由于肝脏肿瘤的位移受呼吸运动的影响显著,三维适形放射治疗(three-dimensionaI confomal radiotherapy,3D CRT)难以准确定位靶区.本研究应用4D-CT技术确定个体化肝癌内靶体积(internal target volume,ITV),比较3D计划与4D计划的计划靶体积(planning target volume,PTV)及相关剂量学差异,并评价4D-CT的优势.方法:选择7例原发性肝癌患者,行4D-CT门控扫描,在10个相位的CT图像中分别勾画大体肿瘤体积(gross tumor volume,GTV)和临床靶体积(clinical target volume,CTV).在20%呼吸时相CT图像中利用三维治疗计划系统根据PTV-3D、PTV-4D为每例患者设计两套放疗计划:3D计划与4D计划.PTV-3D由CTV外扩常规的安全边界得到;PTV-4D由10个时相的CTV融合形成的ITV-4D外扩摆位边界(SM)得到.两套计划的处方剂量、射野方式均相同.比较两套计划中靶区体积、靶区与危及器官的剂量学、正常组织并发症概率的差异.结果:PTV-3D、PTV-4D的体积分别为(417.60±197.70)cm3、(331.90±183.10)cm3,后者体积减少20.50%(12.60%~34.40%);两者靶区覆盖率与剂量分布均匀性无显著性差异;4D计划中危及器官(肝、肾、胃、小肠)的受照剂量均较3D计划降低,以肝最为显著.肝V30、V40分别由38.77%、27.32%降至33.59%、22.62%;正常肝平均剂量由24.13 Gy下降为21.50 Gy;肝并发症概率由21.57%下降为15.86%;在不增加正常组织并发症的前提下,4D计划的处方剂量可由(50.57±1.51)Gy提升至(54.86±2.79)Gy,平均提高9.72%(4.00%~16.00%).结论:3D计划存在遗漏靶区或过度扩大靶区的缺陷.应用4D-CT技术可在3D CRT的基础上准确定位肝癌靶区,进一步减少正常组织的受照剂量,并提升靶区剂量.

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