放疗靶区呼吸运动对CT模拟定位图像重建的几何体积精度的体模实验研究

• 作者: 张黎 戴威 邓小武 黄劭敏 黄晓延
• 来源期刊: 中国医学物理学杂志
• 关键词: 放射治疗 CT模拟定位 呼吸运动 图像重建
• 年，卷（期）: 2007,（6）
• 所属期刊栏目: 医学放射物理
• 页码范围: 391-395,414
• 页数: 6页
• 分类号: R851
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1005-202X.2007.06.001

摘要

目的:研究放射治疗病人的不同呼吸运动状态对CT模拟定位扫描的图像重建精度的影响以及对放射治疗计划设计和评估的影响.方法:使用动态体模模拟放疗患者肺部靶区的呼吸运动,测试和计算不同运动周期和幅度下用于治疗计划设计的CT扫描的图像重建几何体积的变化.体模运动单元包含1 cm和2 cm的两个统一密度的球体和边长3 cm的正方体,分别设定在沿CT定位床轴向以±1 cm和±2 cm的幅度作运动周期为3 s,4 s,5 s,6 s和10 s的匀速振动.CT扫描条件为螺距1.5,层厚5 mm,扫描速度1 Slice/s.在CT模拟定位工作站上对扫描的原始数据进行三维图像重建,以自动阈值勾画方式计算模拟靶区体积大小,并与体模的实际几何体积比较确定误差.结果:(1)在体模运动方向有明显的几何体积误差,且可能形成明显的成像间隙.(2)重建的模拟运动靶区体积变化与其物理体积大小和运动状态相关.在选定的CT扫描参数和靶区体积的运动状态下,CT扫描图像重建的体积误差最大达66.7%,在振幅为2 cm时相隔2 cm的模体图像甚至可能发生部分重迭.(3)靶区图像的几何中心可能发生偏差,从而造成治疗计划设计的射野中心偏差.结论:在呼吸运动幅度和周期分别大于2 cm和4 s时有必要对定位患者采取呼吸限制方式进行CT模拟定位扫描或根据实际测量结果评估靶区体积误差可能带来的计划误差.