基于4D-CT高通气功能肺组织避让的胸部肿瘤放疗计划可行性研究

作     者：刘志强 田源 门阔 戴建荣 Liu Zhiqiang;Tian Yuan;Men Kuo;Dai Jianrong

作者机构：国家癌症中心、国家肿瘤临床医学研究中心、中国医学科学院北京协和医学院肿瘤医院放疗科北京100021 

基　　金：国家自然科学基金(11905295,81502649) 中国医学科学院医学与健康科技创新工程项目(2022-I2MC&T-B-075) 中国癌症基金会"北京希望马拉松"专项基金(LC2021B01) 

出 版 物：《中华放射医学与防护杂志》 (Chinese Journal of Radiological Medicine and Protection)

年 卷 期：2024年第44卷第2期

页      码：105-110页

摘      要：目的建立基于4D-CT肺通气功能图像的胸部肿瘤高通气功能肺避让(HVFLA)的放疗计划设计流程,确定HVFLA的放疗计划策略,为胸部肿瘤患者开展HVFLA放疗临床试验提供支持。方法基于前期已经建立的4D-CT肺通气功能图像深度学习模型,搭建计算平台将其融入放疗计划流程,进一步回顾性入组10例行4D-CT模拟定位的胸部肿瘤患者,根据建立的模型获取每位患者的4D-CT肺通气功能图像,根据肺通气量相对值高低自动将肺通气功能区域三等分为高、中和低通气功能肺,并导入Pinnacle3治疗计划系统。对于每位患者,根据靶区处方剂量和危及器官的剂量限值要求,采用容积旋转调强技术,分别设计临床计划和HVFLA计划,要求每个计划均满足临床要求,其中,HVFLA计划增加限制高功能肺的优化条件。通过比较靶区、危及器官(双肺、心脏和脊髓)和高功能肺的剂量学参数评价计划,剂量学参数包括靶区的D2、D98和平均剂量,双肺和高功能肺的V_(5)、V_(10)、V_(20)、V_(30)和平均剂量,心脏的V_(30)、V40和平均剂量,脊髓的D1 cm^(3)等。采用配对t检验的方法对两组计划统计分析。结果临床计划和HVFLA计划的靶区和危及器官均满足临床要求,HVFLA计划高功能肺的平均剂量、V_(5)、V_(10)、V_(20)和V_(30)平均分别减少1.2 Gy、5.9%、4.2%、2.6%和2.3%,均具有统计学意义(t=-8.07、4.02、-6.02、-7.06、-6.77,P0.05)。结论建立了基于4D-CT肺通气功能图像的高功能肺避让的放疗计划设计流程,HVFLA计划可以显著降低高功能肺的受照剂量,双肺、心脏和脊髓受照剂量无显著变化。HVFLA放疗计划策略可行,可以为胸部肿瘤患者开展HVFLA放疗提供支持。

主 题 词：4D-CT肺通气功能 肺功能避让 放疗计划 深度学习 

学科分类：0831[工学-公安技术类] 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] 100214[100214] 100106[100106] 10[医学] 

核心收录：

D　O　I：10.3760/cma.j.cn112271-20230217-00040

馆 藏 号：203126624...