不同CT重建方式对头颅肿瘤放疗剂量的影响

摘要：目的 研究不同的CT重建方式以及重建层厚对于头颅肿瘤的放射治疗的剂量计算的影响，探讨是否可以通过改变CT重建方式或是重建层厚来设计治疗计划。方法 随机选择5例病理确诊为头颅肿瘤的患者，在相同的条件下行CT平扫及CT增强扫描，然后对原始数据进行重建，分别用常规FOV和扩展FOV对其进行重建，重建层厚分别为1、2、3、4mm。结果 入组的5例病例中，其CT重建中肿瘤的大小在常规FOV中的体积大于扩展FOV中的体积，且差异有统计学意义。放疗剂量无明显差异。CT重建层厚最适宜为1mm。结论 头颅肿瘤的CT的常规FOV较扩展FOV显示靶区体积大，对头颅肿瘤放疗计划无明显影响。CT重建层厚越小，重建图像质量越好。

关键词：CT重建；头颅肿瘤；放疗剂量

随着X射线球管、CT系统设计、图像的重建算法等技术都在不断的发展中，CT图像的质量得到了很明显提高。尤其是在最近的十多年里，多层CT的技术迅猛发展使得CT的诊断能力和扫描速度都有了显著提高，大大的扩展了CT在临床诊疗中的应用。

目前，在医学影像中一般的CT平扫以及CT增强扫描的图像已经能够满足大多数疾病的诊断、治疗以及定位等的需求，但对于有些病例还需对其CT图像进行三维重建，以便获得更加真实立体的图像，方便临床医生做出更好的临床诊断、治疗决定。尽管现今随着医学水平的发展，已经涌现出了许多有效的肿瘤防治的新技术，例如射频消融、干细胞疗法等，但是手术治疗、放疗和化疗，仍然是治疗肿瘤的三大主要方法。而在许多头颅肿瘤的治疗中，放疗正在起着越来越重要的作用，进而成为头颅肿瘤最主要的治疗措施之一，因而准确的定位、合适的剂量就显得更加重要。利用医疗影像重建分析与互动系统可以将CT图像直接重建为三维，甚至是四维的影像[1]，大幅度地提高了头颅肿瘤的疗效[2]。利用CT图像重建技术设计头颅肿瘤的放射治疗计划，使头颅肿瘤的放疗更加精确合理。使医生能更加清楚患者颅内和肿瘤靶区的特点，并对其进行个体化的放疗计划设计。CT图像重建与放疗技术的结合，有助于减少头颅肿瘤靶区外边界受累，进行精确的CT图像引导放疗，在提高靶区受照剂量的同时，也可降低其对周边正常组织的毒副作用。因此CT图像重建及其在头颅肿瘤的放疗中的应用受到了广泛的关注[3]。

现选取病理确诊为头颅肿瘤的5例病例，对其进行常规FOV和扩展FOV，比较其靶区大小以及对放疗计划的影响。

1 资料与方法

选择病理确诊为头颅肿瘤的患者5例，在相同的条件下行CT平扫及CT增强扫描，然后对原始数据进行重建，分别用常规FOV和扩展FOV对其进行重建，重建层厚分别为1、2、3、4mm。CT扫描时使用西门子的somatom sensation 64螺旋CT机，CT重建在西门子的工作站syngo multimodality workplace上进行。比较各个病例常规FOV和扩展FOV中肿瘤靶区的大小，评估不同CT重建方法对头颅肿瘤放疗剂量的影响。采用SPSS20.0将收集数据进行分析，对其进行配对t检验体积和分析，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

我们观察到CT扫描头颅肿瘤后以不同的重建层厚，分别为1、2、3、4mm进行CT重建，靶区的体积在常规FOV和扩展FOV两组图像上是有差别的，且差别具有统计学意义（P<0.05）。常规FOV重建图像上的头颅肿瘤靶区的体积比扩展FOV重建图像上的头颅肿瘤靶区的体积要大一些。这种趋势很明显，但这两组图像上的头颅肿瘤靶区的体积的数值相差并不大。

对两组不同重建方式重建的CT图像的头颅肿瘤靶区的DVH的结果进行配对设计t检验结果显示，两组的最小值、中位数均无统计学意义（P>0.05），但DVH的最大值在两组图像的头颅肿瘤靶区上是有差别的，且差别具有统计学意义（P<0.05），在扩展FOV上要比常规FOV要大一些。

静态器官CT扫描后的三维重建形态逼真，与实物无明显差异，而颅内器官由于结构精细复杂，进行螺旋CT扫描时，受颅骨、呼吸运动等的影响，颅内器官的三维重建图像与实物相比有较严重的变形。

CT扫描的层厚V1、CT重建的层厚V2和CT重建的间隔V3对CT重建的图像的质量影响程度存在差异，影响系数分别为V1=1425.412，V2=572.653，V3=387.432，差异具有统计学意义（P<0.05）。

3 讨论

CT图像重建以及其在头颅肿瘤的放疗中的应用对头颅肿瘤中有重要的作用。在CT扫描的过程中，受颅骨、呼吸运动等的影响，CT扫描所得图像中不可避免地会出现一些伪影，给临床治疗带来部分错误的信息，可能会导致误诊、误判以及误治，给患者的身心健康带来不利的影响[4]。

为了能够既减少或消除各种伪影产生的影响，又能够反映颅内器官随周期运动出现的变化规律，实现准确的诊疗的目的，将CT扫描图像进行各种不同的重建，真实地再现了颅内器官以及肿瘤的形态结构，而且能够反映肿瘤周边的特点，在头颅肿瘤的治疗中具有广阔的应用前景[5]。

通过本研究采用的分别为1、2、3、4mm的CT重建的层厚分别对5例患者进行常规FOV和扩展FOV重建，可以得到重建的层厚对图像质量有很大的影响，重建层厚越小，重建图像质量越好。因此实际应用中建议CT重建的层厚为CT扫描的层厚的一个较小的倍数，以1为好，即CT重建的层厚等于CT扫描的层厚。在本研究中利用1mm的CT重建层厚进行CT重建得出的图像质量是最好的。

综上，放疗定位专用CT在扫描时如果扫描参数一致的情况下，常规FOV和扩展FOV两种重建模式的图像上制定的放疗计划，头颅肿瘤的靶区体积的大小是具有统计学差异的，DVH工具分析DVH最大值和平均值之间的差别，对于部分靶区是具有统计学意义的。CT重建的FOV的大小可能对头颅肿瘤放疗剂量的计算结果及放疗计划的评价具有轻度的影响。但是通过观察和验证期绝对剂量值，这种差别对临床上头颅肿瘤的放疗的实际影响并不是非常显著。CT重建层厚越小，重建图像质量越好。

参考文献：

[1]张书旭，周凌宏，徐海荣，等.4D-CT重建及其应用研究新进展[J].中国医学物理学杂志，2009（02）：1046-1050.

[2]神经肿瘤[C].中国广州：2004.

[3]高振龙，王强，刘彩霞.多层CT扫描层厚、重建参数的选择对容积重建图像质量的影响[J].中华放射医学与防护杂志，2005（06）：572-574.

[4]张书旭，周凌宏，陈光杰，等.基于相似性测度的4D-CT重建实验研究[J].中国辐射卫生，2009（01）：35-37.

[5]张书旭，余辉，杨俊，等.基于体积变化的四维计算机断层图像重建[J].中国组织工程研究与临床康复，2010（26）：4818-4822.

编辑/王敏

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