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1、不同扫描部位采集的 CT 值-电子密度转换曲线对放疗剂量的影响 李克 张晓华 邱凌平 南昌大学第一附属医院肿瘤科 摘 要： 目的:探讨不同扫描部位采集的 CT 值-电子密度转换曲线对放疗剂量的影响。方法:利用 CIRS062 不均匀等效模体在同一台 CT 模拟机和相同的扫描参数条件下分别获取头部、胸部和腹部 3 种模式下的 CT 值-电子密度转换曲线, 选取脑胶质瘤、肺癌和胃癌各 8 例患者通过 Pinnacle 9.8 放疗计划系统利用 3 种模式下的 CT 值-电子密度转换曲线进行剂量计算, 分析照射剂量的偏差, 包括机器跳数值、靶区和危及器官的剂量体积直方图 (dose volume h
2、istogram, DVH) 。结果:在同一定位扫描参数下, 头部与腹部的 CT 值-电子密度曲线和照射剂量均无明显差异 (P0.05) ;但头部和腹部与胸部模式的 CT 值-电子密度转换曲线有明显差异 (P0.05) , while the head and abdomen areas had statistical differences in the CT value-electron density transformation curve with the chest area (P 0.05) , 而它们与胸部模式下计算出来的机器跳数都有统计学差异 (P0.05) , 可以认为胸部
3、模式与另外 2 种模式下的 CT 值-电子密度转换曲线对肿瘤患者的机器跳数存在统计学差异。因此, 我们也同样假设头部模式和腹部模式下靶区和危及器官的 DVH 也不存在统计学差异, 故本文不对这 2 种模式下的 DVH 进行比较, 只分别比较它们与胸部模式的区别。表 2 不同肿瘤患者 3 种扫描模式下的机器跳数 下载原表 图 2 为脑胶质瘤、肺癌和胃癌患者在 Pinnacle 9.8 调强放疗计划系统中计算出的 DVH。从图中可以看出, 脑胶质瘤和胃癌患者靶区的剂量和 DVH 均无明显区别, 无临床意义;而肺癌患者靶区的剂量最大差别也小于 2%, 也可以认为无临床意义2。同样的, 其危及器官包括
4、晶体、视神经、视交叉、脑干、脊髓、肺、心脏、肾和肝脏等的剂量和 DVH 也同样没有明显区别。3 讨论放疗计划系统中 CT 值与相对电子密度的关系在国内外均有不少文献叙述2-4。多项研究显示, 管电压对 CT 值影响较大, 需针对不同的管电压设定特定的 CT值-电子密度转换曲线;管电流则对 CT 值的影响较小3-5。本研究侧重比较不同扫描部位对 CT 值-电子密度转换曲线的影响, 研究结果表明, 在相同扫描条件下不同扫描部位采集的 CT 值还是存在差异的, 尽管对于低原子序数材料 (如脂肪、空气、肺、肌肉) 不同扫描部位采集的 CT 值变化甚微, 对剂量分布计算和不均匀校正影响小, 但是对于高原
5、子序数材料得到的 CT 值出现了明显的差异, 尤其是在致密骨范围所得到的 CT 值最大差异为 587 HU。而大多数医院实际对患者进行模拟定位时通常忽视扫描部位所带来的这种误差, 因此临床应当对此差异予以重视。CT 值-电子密度转换曲线的错误可能导致的剂量计算相差 3%以上6-7, 所以 CT 工作参数和图像采集方式的准确设定应当成为 CT 模拟定位扫描工作的重要组成部分。在实际工作中, 有必要针对患者的不同部位, 采取同建立 CT 值与电子密度关系数据时相一致的扫描参数或定位条件, 以提高放疗计划系统剂量计算的准确性8。图 2 不同患者在头部或腹部与胸部模式下的 DVH 比较 下载原图本研究
6、中 3 种患者的剂量学比较表明, 采用不同扫描部位采集的 CT 值-电子密度转换曲线对剂量计算机器跳数上同样可能存在差异, 尽管头部模式与腹部模式基本无明显差异, 但它们与胸部模式存在统计学差异, 这可能与不同模式中组织材料的构成有关。只有胸部模式中含有大量的低密度肺组织, 且低密度肺组织与高密度骨组织相邻, 而头部模式与腹部模式的组织材料基本一致9。目前, 放射治疗已经进入了高精确治疗的时代, 剂量的精确计算是精确计划的重要组成部分, 而治疗计划系统数据的正确采集是保证剂量计算精确的一个重要环节, 除对加速器不同能量的百分深度剂量、组织最大剂量、楔形因子、对称性、散射因子及多叶准直器数据的采
7、集外, 对组织不均匀性的校正也至关重要, 而 CT 值-电子密度转换曲线正确的建立是解决这一问题的有效方法10。在 CT 模拟定位机扫描图像中, HU 值的准确与否直接决定了 CT 值-电子密度转换曲线的准确性。因此, 在扫描前应对 CT 模拟定位机进行自检, 进行质量保证检测和校正, 确保 CT 扫描图像的质量3,11;检测治疗床和 LAP 三维激光定位仪的精度是否在允许范围内, 保持 CT 扫描环境与以后日常工作环境相同。各放疗科室应根据自己设备的工作情况和实际测量不同人体等效组织的 HU 值, 确定相应的 CT 值-电子密度转换曲线。另外, 增强造影剂的使用及人体内的金属假体也会影响到
8、HU 值的变化12, 我们应该尽可能地让患者去除身上的金属假体 (如种植牙) , 并使用没有增强造影剂的 CT 图像给患者进行放疗计划设计。总之, 不同扫描部位下采集的 CT 值-电子密度转换曲线对剂量计算有一定的影响, 对于头部与胸腹部肿瘤应该尽量选择各自扫描模式下的 CT 值-电子密度转换曲线进行剂量计算, 以保证治疗计划剂量计算的精度。参考文献1GULLIKSRUD K, STOKKE C, MARTINSEN A C T.How to measure CT image quality:variations in CTnumbers, uniformity and low contras
9、t resolution for a CT quality assurance phantomJ.Phys Med, 2014, 30 (4) :521-526. 2DAS I J, CHENG C W, CAO M, et al.Computed tomography imaging parameters for inhomogeneity correction in radiation treatment planningJ.J Med Phys, 2016, 41 (1) :3-11. 3祁振宇, 黄劭敏, 邓小武, 等.放疗计划 CT 值的校准检测及其影响因素分析J.癌症, 2006,
10、 25 (1) :110-114. 4ZURL B, TIEFLING R, WINKLER P, et al.Hounsfield units variations:impact on CT-density based conversion tables and their effects on dose distributionJ.Strahlenther Onkol, 2014, 190 (1) :88-93. 5廖雄飞, 黎杰, 王培.CT 模拟定位机的扫描参数对放疗计划系统剂量计算的影响J.肿瘤预防与治疗, 2015, 28 (1) :49-51. 6MAHMOUDI R, JABB
11、ARI N, AGHDASI M.Energy dependence of measured CT numbers for calibration of radiotherapy treatment planning systemsJ.PLo S One, 2016, 11 (7) :3-14. 7GARCIA L I, AZORIN J F, ALMANSA J F.A new method to measure electron density and effective atomic number using dual-energy CT imagesJ.Phys Med Biol, 2
12、016, 61 (1) :265-279. 8高立权, 孙小喆, 刘智惠.CT-电子密度转换曲线的采集校正及对治疗计划剂量计算的影响J.医疗卫生装备, 2016, 37 (2) :103-105. 9MOLAZADEH M, SABERI H, RAHMATNEZHAD L, et al.Evaluation the effect of photon beam energies on organ at risk doses in three-dimensional conformal radiation therapyJ.Res J Appl Sci Eng Technol, 2013, 6
13、(12) :2 110-2 117. 10YAGI M, UEGUCHI T, KOIZUMI M, et al.Gemstone spectral imaging determination of CT to ED conversion curves for radiotherapy treatment planningJ.J Appl Clin Med Phys, 2013, 14 (5) :173-186. 11冯国生, 梁远, 吴丹玲, 等.CT 值-相对电子密度转换曲线的影响因素分析J.中华放射肿瘤学杂志, 2012, 21 (3) :281-284. 12JABBARI N, MOLAZADEH M, ESNAASHARI O, et al.Influence of the intravenous contrast media on treatment planning dose calculations of lower esophageal and rectal cancersJ.J Cancer Res Ther, 2014, 10 (1) :147-152.
