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目的:研究CT和CBCT在不同设置参数下获取的运动靶区体积的变化,分析影响靶区体积的相关因素,并比较内靶区(internal tumor volume)ITVCT、ITVCBCT及ITV4D-CT的体积差别。 方法:第一部分利用QUASAR(Quality Assurance System for Advanced Radiotherapy)设备模拟呼吸运动进行模体研究,模体内有正方形立方体(体积为3×3×3cm3)模拟肿瘤运动。设置模拟呼吸运动的振幅(A)分别为0.5,1,1.5cm,每一振幅设20、15、10次/分三种频率(F),用AXFY来表示模体在不同振幅和频率下的运动状态。在每种运动状态下行不同速度的计算机断层扫描(Computed Tomography,CT)和锥束计算机体层摄影术(Cone beam computed tomography,CBCT)扫描以及四维CT(four-dimension Computed Tomography,4D-CT)扫描,勾画出GTVCT、IGTVCT、IGTVCBCT、IGTV4D-CT,由于未考虑CTV,本文用IGTV表示ITV;计算出不同扫描速度、不同呼吸振幅条件下CT和CBCT确定的GTVCT、IGTVCT、IGTVCBCT靶区体积及中心位置,后两者与相应的IGTV4D-CT结果比较。CT扫描运动肿瘤靶区体积的准确率用IGTVCT径向长度(30±2)mm次数/总扫描次数来评价;CBCT所得的IGTV的准确率用IGTVCBCT径向长度为(IGTV4D-CT长度±2)mm/总扫描次数来评价。第二部分选取选取10例孤立病灶的周围型肺癌患者,按照本院临床扫描参数标准进行定位CT和CBCT扫描,按相同标准勾画IGTVCT和IGTVCBCT后进行体积的比较。 结果:CT扫描所得靶体积反映真实靶区大小的准确率仅为6.8%,三组振幅下,CBCT扫描的准确率在90%以上。定位CT扫描时间6.6s、12.8s、31.7s时的准确率分别为13.0%、3.7%和1.9%。GTVCT的体积与CT扫描时间、靶区振幅呈正相关;IGTVCBCT的体积与振幅呈正相关,和CBCT扫描速度无关。在运动靶区振幅为0.5,1,2cm下,模体GTV靶区中心位置的均值±标准差分别为318.9±2.75mm,683.2±3.22mm,682.9±4.83mm。在模体的不同运动状态下,IGTVCT均较IGTVCBCT大,P<0.001.10例肺癌病例中,8例肺癌患者的IGTVCT1比相应的IGTVCBCT体积平均增多35.27cm3,P<0.001.用体积重叠度(DSC)和体积差异(DEL)来比较二者体积,结果8例患者总体的IGTVCT和IGTVCBCT平均体积相似度仅仅为0.491661cm3,平均体积差异在60%以上。 结论:CT和CBCT确定呼吸运动靶区的体积存在不确定性,影响因素包括运动振幅大小、CT扫描的时间。CT快速扫描重建所得图像反映真实肿瘤体积的准确性低,且靶区中心位置具有随机性。IGTVCBCT能够个体化反映肿瘤的呼吸运动信息,稳定性好。