鼻咽癌IMRT基于图像匹配对摆位误差影响的研究

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目的:使用不同的图像匹配方法、匹配区域,比较其对鼻咽癌调强放疗患者的摆位误差的影响,以期提高放疗的精确度。方法:本实验分两个部分。第一部分:选择行调强放疗的鼻咽癌患者12例,每周按治疗计划标志点摆位(共六周),患者每周一次放疗前行千伏级锥形束CT(KV-CBCT)扫描,将重建获得的CBCT图像与计划CT图像行匹配,分别使用三种不同的图像匹配方法,骨性匹配、灰度值匹配和手动匹配,分析各个方向上的线性摆位误差和W方向上的旋转摆位误差,比较三种匹配方法的差异以择其良者。第二部分:相同的患者行CBCT扫描后,将重建获得的CBCT图像与计划CT图像行匹配时,用骨性匹配方式,选择三种不同的匹配区域:第4~6颈椎区域(A区域)、颅底区域(B区域)、整体区域(C区域),分析三种匹配区域下,骨匹配在各个方向上的线性摆位误差和W轴上的旋转摆位误差,同时比较其差异。结果:第一部分:12例鼻咽癌患者六周共行72次CBCT扫描,骨匹配在X、Y、Z轴线性和W方向上的旋转误差分别为(0.14±0.12)cm,(0.14±0.12)cm,(0.13±0.12)cm和(0.85±0.61)°,灰度值匹配在X轴、Y、Z和W方向上的误差分别为(0.16±0.13)cm、(0.15±0.13)cm、(0.14±0.13)cm、(0.91±0.67)°,手动匹配在X轴、Y、Z和W方向上的误差分别为(0.10±0.09)cm、(0.10±0.09)cm、(0.09±0.09)cm、(1.14±0.76)°。其中骨匹配与灰度值匹配的误差差异无统计学意义,手动匹配与骨、灰度值匹配两者的误差差异有统计学意义。第二部分:三种不同的匹配区域,A区域匹配在X轴、Y、Z和W方向上的误差分别为(0.19±0.13)cm,(0.23±0.15)cm,(0.20±0.15)cm和(1.30±0.80)°,B区域匹配在X轴、Y、Z和W方向上的误差分别为(0.15±0.12)cm、(0.19±0.14)cm、(0.14±0.13)cm、(0.97±0.65)°,C区域匹配在X轴、Y、Z和W方向上的误差分别为(0.14±0.12)cm,(0.14±0.12)cm,(0.13±0.12)cm和(0.85±0.61)°,A区域与另2个区域在各个方向上的误差差异几乎均有统计学意义,B、C两个区域仅在Y轴上的误差差异有统计学意义。结论:1、在鼻咽癌患者行CBCT获得重建图像与计划CT进行图像匹配时,推荐首选骨匹配方式,必要时可以考虑结合手动匹配。2、对于鼻咽癌患者来讲,匹配图像时的匹配范围推荐选择范围较大的整体区域(C区域),以减少误差。
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