基于模拟CT图像分割肿瘤治疗电场电极贴片对共面调强放疗计划剂量分布的影响

作     者：冯婧文 王政 石祥宇 杜芳芳 姜炜 FENG Jing-wen;WANG Zheng;SHI Xiang-yu;DU Fang-fang;JIANG Wei

作者机构：天津市环湖医院肿瘤放射治疗科天津300222 

出 版 物：《医疗卫生装备》 (Chinese Medical Equipment Journal)

年 卷 期：2022年第43卷第12期

页      码：41-47,67页

摘      要：目的:建立一种从模拟CT(simulated CT,sim-CT)图像中获得肿瘤治疗电场(tumor treating fields,TTFs)电极贴片结构的方法并定量分析其对共面调强放疗(intensity-modulated radiation therapy,IMRT)计划剂量分布的影响。方法:利用固体水模体和电极贴片建立模型,并经sim-CT扫描获取sim-CT图像。通过设置不同阈值在sim-CT图像上进行分割获得电极贴片的结构,并将电极贴片的CT值设置为3 832 HU。固定源皮距、射野大小和机器跳数等照射条件,计算并分析电极贴片对剂量分布的影响。选取15例经组织学诊断为胶质母细胞瘤并接受TTFs治疗的患者,在端对端立体定向验证(STEEV,CIRS 038 head phantom)头部模体上分别按照患者肿瘤所在位置粘贴电极贴片阵列进行sim-CT扫描,获取sim-CT图像,结合患者靶区和危及器官的位置建立患者模型。在无电极贴片的患者模型sim-CT图像上进行共面IMRT计划设计、优化和计算,将计划复制到含有电极贴片的患者模型sim-CT图像上再次计算,定量分析电极贴片阵列对剂量分布的影响。结果:电极贴片导致水模体表面下1.5 cm深度内剂量增加(P<0.05),之后剂量下降但差异无统计学意义。患者模型的共面IMRT计划计算结果显示,电极贴片阵列导致98%剂量覆盖的计划靶区(plan target volume,PTV)(V98%)减少(P<0.05),PTV以外脑组织的2%最大暴露体积的最小剂量(D2%)下降(P<0.05),靶区剂量均匀性指数(homogeneity index,HI)无明显变化,头皮靠近射线源一侧Dmax、Dmean、20 cm3平均剂量(D20 cc)和30 cm3平均剂量(D30 cc)均增加(P<0.05)。结论:基于该分割方法获取的电极贴片结构的IMRT计划计算结果显示,在放疗时佩戴电极贴片有增加头皮剂量的风险,建议在临床应用中关注头皮剂量和放疗反应,适当考虑头皮保护。

主 题 词：肿瘤治疗电场 胶质母细胞瘤 模拟CT 电极贴片 共面调强放疗 剂量分布 

学科分类：0831[工学-公安技术类] 100207[100207] 1006[医学-中西医结合类] 1002[医学-临床医学类] 1001[医学-基础医学] 08[工学] 1010[医学-医学技术类] 0836[0836] 100106[100106] 10[医学] 100602[100602] 

D　O　I：10.19745/j.1003-8868.2022250

馆 藏 号：203118191...