增强CT作为MR-Linac肺部SBRT剂量计算参考图像的可行性研究

《Radiation Oncology》：Feasibility study of dose calculation based on contrast-enhanced computed tomography for stereotactic body radiation therapy of lung metastases treated with MR-Linac

　　

摘要

背景

由于造影剂引起的电子密度（ED）差异，增强CT（CHCT）作为MR-Linac进行肺部立体定向体部放射治疗（SBRT）中基于MR的剂量计算参考图像的可靠性尚不确定。CHCT是否可以用于MR-Linac治疗的肺癌患者剂量计算的参考图像仍需进一步探讨。

方法

本回顾性研究纳入30例在1.5 T MR-Linac上接受SBRT治疗（50 Gy/5次）的肺转移患者。在非增强CT（pCT）和同一呼吸相位采集的对应CHCT中，提取靶区和危及器官（OARs）的平均电子密度。基于由pCT和CHCT导出的平均电子密度分配生成的合成CT（sCT）的治疗计划（TP_csCT和TP_psCT）在参数不变的情况下重新计算。使用剂量-体积直方图指标、适形指数、梯度指数和伽玛分析评估剂量学差异。

结果

在多种结构之间观察到pCT与CHCT平均电子密度的显著差异，其中肺部（平均差异＞12%）、心脏、主动脉和支气管树的差异最为明显（p ＜ 0.05），而骨骼和脊髓的变化最小。尽管存在这些电子密度差异，靶区覆盖的剂量学差异较小，TP_csCT和TP_psCT的平均差异分别为2.21%和2.31%。靶区的其他剂量学参数（D_max、D_2%、D_95%、D_98%、D_mean、CI和GI）差异一般低于3%。尽管在某些OARs剂量指标中检测到具有统计学意义的差异，但所有数值仍远优于临床容差限值（3%）。

结论

尽管存在造影剂引起的显著电子密度变化，在肺部SBRT中使用CHCT作为参考图像仅导致轻微的剂量学差异。在适当管理临床风险的情况下，CHCT有潜力作为MR-Linac上肺癌SBRT的参考图像，以优化影像利用并提高临床工作流程效率。