基于3DCT、4DCT和多参数MR的原发性肝癌放疗靶区构建及剂量学对比研究

目的 比较不同模态图像下(3DCT、4DCT和多参数MR)原发性肝癌靶区勾画的差异,并在此基础上分别制定逆向调强放疗计划,比较靶区和肝脏正常组织的剂量学参数,以期寻找最佳的肝癌靶区勾画图像。方法 回顾性选取2019-12-01-2021-03-31山东省肿瘤医院15例已行放疗的原发性肝癌患者模拟定位数据。由同一位高年资影像医师分别在3DCT图像、4DCT图像中的最大密度投影(MIP)图像和多参数MR图像上勾画大体肿瘤体积(GTV),分别命名为GTV-3D、GTV-4D和GTV-MR。然后由另一位高年资放疗医师对靶区进行确认,在2人意见不一致的情况下经共同商榷确定最后的勾画结果。将GTV-MR边界均匀外扩5 mm得到计划靶区体积(PTV)-MR。以PTV-MR为基准,对GTV-3D和GTV-4D分别外扩若干毫米,得到PTV-3D和PTV-4D,使得95%体积的PTV-MR被PTV-3D和PTV-4D覆盖。针对以上3个靶区,由同一位计划经验丰富的高年资物理师采用Varian Eclipse计划系统设计逆向调强计划。计算不同靶区体积,使用戴斯相似性系数(DSC)评估2个靶区之间的相似程度。计划评价指标包括靶区适形指数和均匀指数,靶区剂量D_(2%)、D_(98%)、D_(mean)及肝脏正常组织受量。结果 GTV-3D、GTV-4D和GTV-MR靶区中位体积分别为8.81、10.28和13.89 cm^(3);要保证95%体积的PTV-MR被PTV-3D和PTV-4D覆盖,GTV-3D、GTV-4D边界需分别外扩12和10 mm。PTV-3D、PTV-4D和PTV-MR靶区中位体积分别为69.53、62.79和54.53 cm^(3)。PTV-3D和PTV-4D的DSC最大,为0.68;PTV-3D和PTV-MR的DSC最小,为0.44。所有计划靶区均能达到临床要求,不同计划之间的靶区剂量学参数总体差异无统计学意义,均P>0.05。肝脏正常组织中位平均剂量在PTV-3D计划、PTV-4D计划和PTV-MR计划中分别为15.97、12.89和11.97 Gy,总体差异有统计学意义,H=12.57,P=0.029。结论 不同模态影像勾画的原发性肝癌靶区差异较大,基于多参MR勾画的PTV体积小于基于3DCT和4DCT勾画的PTV体积。基于多参MR有可能会缩小肝癌靶区外扩边界,降低肝脏正常组织受量,建议在原发性肝癌放疗靶区勾画时尽可能地参考多参MR影像学信息。