4D-CT肺通氣圖像在非小細胞肺癌(NSCLC)放療計劃設計中對功能肺的保護.pdf

1、目的：
　　利用4D-CT圖像的吸氣末和呼氣末圖像進行三維變形配準獲取肺通氣圖像,探討結(jié)合4D-CT肺通氣圖像在非小細胞肺癌（NSCLC）調(diào)強放療（IMRT）計劃設計中對功能肺的保護。
　　方法：
　　選取6例經(jīng)病理確診的NSCLC患者行4D-CT掃描，獲取整個呼吸周期的10個相位的CT圖像，將第1時相（吸氣末相）和第5時相（呼氣末相）圖像進行三維變形配準（DIR），定量計算變形配準產(chǎn)生的變形矢量場（DVF），采用雅可

2、比作為通氣參數(shù)，通過分析變形矢量場獲得肺通氣信息，利用Matlab（MathWorks，Natick，MA，USA）工具軟件讀取雅可比矩陣，并轉(zhuǎn)換為通氣圖像。將獲得的肺通氣圖像與CT解剖圖像在計劃系統(tǒng)上進行圖像融合，在融合圖像上勾畫出肺通氣較好的區(qū)域，即高功能肺區(qū)，高功能肺定義為雅可比值大于1.2的區(qū)域。在CT解剖圖像上假設肺功能均一，并設計傳統(tǒng)IMRT計劃。結(jié)合CT解剖圖像和肺功能圖像設計功能調(diào)強計劃（f-IMRT）。全肺、脊髓、食道

3、、心臟等重要器官的劑量限制及權(quán)重在IMRT和f-IMRT計劃中均相同。在f-IMRT計劃中除設置重要器官限制劑量外加設高功能肺限制劑量。比較IMRT和f-IMRT兩種不同治療計劃間（1）高功能肺及其他重要器官照射劑量的差異;（2）PTV適形指數(shù)（CI）和劑量不均勻指數(shù)（HI）的變化;（3）腫瘤患側(cè)高功能肺與健側(cè)高功能肺在IMRT和f-IMRT中的照射劑量差異。
　　結(jié)果：
　　在保證95％PTV達處方劑量及重要器官受照量在限

4、量以下的前提下，f-IMRT計劃明顯降低了高功能肺的照射量，而沒有明顯增加其他重要器官的照射劑量。而PTV適形度和均勻性降低，總跳數(shù)增加。與IMRT計劃相比較，f-IMRT計劃的功能肺平均受照劑量下降了1.0Gy，（P<0.05），且腫瘤患側(cè)功能肺受照量較健側(cè)功能肺下降明顯。
　　結(jié)論：
　　結(jié)合4D-CT肺通氣圖像設計的肺癌功能調(diào)強放療計劃能明顯降低高功能肺受照劑量，尤其減少了患側(cè)高功能肺的照射量，而周圍重要器官受照量無明