不同CT重建方式對(duì)頭顱腫瘤放療劑量的影響

摘要：目的 研究不同的CT重建方式以及重建層厚對(duì)于頭顱腫瘤的放射治療的劑量計(jì)算的影響，探討是否可以通過(guò)改變CT重建方式或是重建層厚來(lái)設(shè)計(jì)治療計(jì)劃。方法 隨機(jī)選擇5例病理確診為頭顱腫瘤的患者，在相同的條件下行CT平掃及CT增強(qiáng)掃描，然后對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行重建，分別用常規(guī)FOV和擴(kuò)展FOV對(duì)其進(jìn)行重建，重建層厚分別為1、2、3、4mm。結(jié)果 入組的5例病例中，其CT重建中腫瘤的大小在常規(guī)FOV中的體積大于擴(kuò)展FOV中的體積，且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。放療劑量無(wú)明顯差異。CT重建層厚最適宜為1mm。結(jié)論 頭顱腫瘤的CT的常規(guī)FOV較擴(kuò)展FOV顯示靶區(qū)體積大，對(duì)頭顱腫瘤放療計(jì)劃無(wú)明顯影響。CT重建層厚越小，重建圖像質(zhì)量越好。

關(guān)鍵詞：CT重建；頭顱腫瘤；放療劑量

隨著X射線球管、CT系統(tǒng)設(shè)計(jì)、圖像的重建算法等技術(shù)都在不斷的發(fā)展中，CT圖像的質(zhì)量得到了很明顯提高。尤其是在最近的十多年里，多層CT的技術(shù)迅猛發(fā)展使得CT的診斷能力和掃描速度都有了顯著提高，大大的擴(kuò)展了CT在臨床診療中的應(yīng)用。

目前，在醫(yī)學(xué)影像中一般的CT平掃以及CT增強(qiáng)掃描的圖像已經(jīng)能夠滿足大多數(shù)疾病的診斷、治療以及定位等的需求，但對(duì)于有些病例還需對(duì)其CT圖像進(jìn)行三維重建，以便獲得更加真實(shí)立體的圖像，方便臨床醫(yī)生做出更好的臨床診斷、治療決定。盡管現(xiàn)今隨著醫(yī)學(xué)水平的發(fā)展，已經(jīng)涌現(xiàn)出了許多有效的腫瘤防治的新技術(shù)，例如射頻消融、干細(xì)胞療法等，但是手術(shù)治療、放療和化療，仍然是治療腫瘤的三大主要方法。而在許多頭顱腫瘤的治療中，放療正在起著越來(lái)越重要的作用，進(jìn)而成為頭顱腫瘤最主要的治療措施之一，因而準(zhǔn)確的定位、合適的劑量就顯得更加重要。利用醫(yī)療影像重建分析與互動(dòng)系統(tǒng)可以將CT圖像直接重建為三維，甚至是四維的影像[1]，大幅度地提高了頭顱腫瘤的療效[2]。利用CT圖像重建技術(shù)設(shè)計(jì)頭顱腫瘤的放射治療計(jì)劃，使頭顱腫瘤的放療更加精確合理。使醫(yī)生能更加清楚患者顱內(nèi)和腫瘤靶區(qū)的特點(diǎn)，并對(duì)其進(jìn)行個(gè)體化的放療計(jì)劃設(shè)計(jì)。CT圖像重建與放療技術(shù)的結(jié)合，有助于減少頭顱腫瘤靶區(qū)外邊界受累，進(jìn)行精確的CT圖像引導(dǎo)放療，在提高靶區(qū)受照劑量的同時(shí)，也可降低其對(duì)周邊正常組織的毒副作用。因此CT圖像重建及其在頭顱腫瘤的放療中的應(yīng)用受到了廣泛的關(guān)注[3]。

現(xiàn)選取病理確診為頭顱腫瘤的5例病例，對(duì)其進(jìn)行常規(guī)FOV和擴(kuò)展FOV，比較其靶區(qū)大小以及對(duì)放療計(jì)劃的影響。

1 資料與方法

選擇病理確診為頭顱腫瘤的患者5例，在相同的條件下行CT平掃及CT增強(qiáng)掃描，然后對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行重建，分別用常規(guī)FOV和擴(kuò)展FOV對(duì)其進(jìn)行重建，重建層厚分別為1、2、3、4mm。CT掃描時(shí)使用西門子的somatom sensation 64螺旋CT機(jī)，CT重建在西門子的工作站syngo multimodality workplace上進(jìn)行。比較各個(gè)病例常規(guī)FOV和擴(kuò)展FOV中腫瘤靶區(qū)的大小，評(píng)估不同CT重建方法對(duì)頭顱腫瘤放療劑量的影響。采用SPSS20.0將收集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對(duì)其進(jìn)行配對(duì)t檢驗(yàn)體積和分析，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

我們觀察到CT掃描頭顱腫瘤后以不同的重建層厚，分別為1、2、3、4mm進(jìn)行CT重建，靶區(qū)的體積在常規(guī)FOV和擴(kuò)展FOV兩組圖像上是有差別的，且差別具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。常規(guī)FOV重建圖像上的頭顱腫瘤靶區(qū)的體積比擴(kuò)展FOV重建圖像上的頭顱腫瘤靶區(qū)的體積要大一些。這種趨勢(shì)很明顯，但這兩組圖像上的頭顱腫瘤靶區(qū)的體積的數(shù)值相差并不大。

對(duì)兩組不同重建方式重建的CT圖像的頭顱腫瘤靶區(qū)的DVH的結(jié)果進(jìn)行配對(duì)設(shè)計(jì)t檢驗(yàn)結(jié)果顯示，兩組的最小值、中位數(shù)均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），但DVH的最大值在兩組圖像的頭顱腫瘤靶區(qū)上是有差別的，且差別具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），在擴(kuò)展FOV上要比常規(guī)FOV要大一些。

靜態(tài)器官CT掃描后的三維重建形態(tài)逼真，與實(shí)物無(wú)明顯差異，而顱內(nèi)器官由于結(jié)構(gòu)精細(xì)復(fù)雜，進(jìn)行螺旋CT掃描時(shí)，受顱骨、呼吸運(yùn)動(dòng)等的影響，顱內(nèi)器官的三維重建圖像與實(shí)物相比有較嚴(yán)重的變形。

CT掃描的層厚V1、CT重建的層厚V2和CT重建的間隔V3對(duì)CT重建的圖像的質(zhì)量影響程度存在差異，影響系數(shù)分別為V1=1425.412，V2=572.653，V3=387.432，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。

3 討論

CT圖像重建以及其在頭顱腫瘤的放療中的應(yīng)用對(duì)頭顱腫瘤中有重要的作用。在CT掃描的過(guò)程中，受顱骨、呼吸運(yùn)動(dòng)等的影響，CT掃描所得圖像中不可避免地會(huì)出現(xiàn)一些偽影，給臨床治療帶來(lái)部分錯(cuò)誤的信息，可能會(huì)導(dǎo)致誤診、誤判以及誤治，給患者的身心健康帶來(lái)不利的影響[4]。

為了能夠既減少或消除各種偽影產(chǎn)生的影響，又能夠反映顱內(nèi)器官隨周期運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)的變化規(guī)律，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的診療的目的，將CT掃描圖像進(jìn)行各種不同的重建，真實(shí)地再現(xiàn)了顱內(nèi)器官以及腫瘤的形態(tài)結(jié)構(gòu)，而且能夠反映腫瘤周邊的特點(diǎn)，在頭顱腫瘤的治療中具有廣闊的應(yīng)用前景[5]。

通過(guò)本研究采用的分別為1、2、3、4mm的CT重建的層厚分別對(duì)5例患者進(jìn)行常規(guī)FOV和擴(kuò)展FOV重建，可以得到重建的層厚對(duì)圖像質(zhì)量有很大的影響，重建層厚越小，重建圖像質(zhì)量越好。因此實(shí)際應(yīng)用中建議CT重建的層厚為CT掃描的層厚的一個(gè)較小的倍數(shù)，以1為好，即CT重建的層厚等于CT掃描的層厚。在本研究中利用1mm的CT重建層厚進(jìn)行CT重建得出的圖像質(zhì)量是最好的。

綜上，放療定位專用CT在掃描時(shí)如果掃描參數(shù)一致的情況下，常規(guī)FOV和擴(kuò)展FOV兩種重建模式的圖像上制定的放療計(jì)劃，頭顱腫瘤的靶區(qū)體積的大小是具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異的，DVH工具分析DVH最大值和平均值之間的差別，對(duì)于部分靶區(qū)是具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的。CT重建的FOV的大小可能對(duì)頭顱腫瘤放療劑量的計(jì)算結(jié)果及放療計(jì)劃的評(píng)價(jià)具有輕度的影響。但是通過(guò)觀察和驗(yàn)證期絕對(duì)劑量值，這種差別對(duì)臨床上頭顱腫瘤的放療的實(shí)際影響并不是非常顯著。CT重建層厚越小，重建圖像質(zhì)量越好。

參考文獻(xiàn)：

[1]張書旭，周凌宏，徐海榮，等.4D-CT重建及其應(yīng)用研究新進(jìn)展[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志，2009（02）：1046-1050.

[2]神經(jīng)腫瘤[C].中國(guó)廣州：2004.

[3]高振龍，王強(qiáng)，劉彩霞.多層CT掃描層厚、重建參數(shù)的選擇對(duì)容積重建圖像質(zhì)量的影響[J].中華放射醫(yī)學(xué)與防護(hù)雜志，2005（06）：572-574.

[4]張書旭，周凌宏，陳光杰，等.基于相似性測(cè)度的4D-CT重建實(shí)驗(yàn)研究[J].中國(guó)輻射衛(wèi)生，2009（01）：35-37.

[5]張書旭，余輝，楊俊，等.基于體積變化的四維計(jì)算機(jī)斷層圖像重建[J].中國(guó)組織工程研究與臨床康復(fù)，2010（26）：4818-4822.

編輯/王敏