蔣 磊 龔雪明 Stefanie Kaess 鹿 蓉 苗華棟

國(guó)外很多研究機(jī)構(gòu)發(fā)表了“Dual-Energy Computed Tomography（DECT）掃描和影像重建技術(shù)應(yīng)用在以放射治療為目的，改善質(zhì)子Stopping Power Ratio 和提高照射劑量統(tǒng)計(jì)準(zhǔn)確性”的研究性文獻(xiàn)以及大量理論性數(shù)據(jù)，并且這些數(shù)據(jù)已經(jīng)被臨床逐步推廣。然而國(guó)內(nèi)很少將DECT 掃描和重建技術(shù)引入臨床放射治療計(jì)劃（TPS），原因是DECT 設(shè)備整機(jī)價(jià)格較SECT 設(shè)備昂貴，國(guó)內(nèi)DECT 掃描技術(shù)的主要臨床應(yīng)用都集中在以心臟及血管增強(qiáng)為診斷目的的檢查。另外，和國(guó)內(nèi)放射物理師臨床經(jīng)驗(yàn)缺乏也有一定關(guān)系。

作為放射治療計(jì)劃設(shè)計(jì)最重要的組成部分，清晰地勾畫(huà)腫瘤區(qū)域與正常組織之間解剖輪廓、通過(guò)組織的Hounsfield Unit（HU）值[1]準(zhǔn)確地計(jì)算出與之相關(guān)的Stopping Power Ratio（SPR）[2]以及最優(yōu)化的照射劑量(as low as reasonable achievable， ALARA）都是關(guān)鍵[3]，而這些數(shù)據(jù)的獲得必須以CT掃描作為基礎(chǔ)。國(guó)內(nèi)目前常用單一能量(120kVp)的X 線束掃描，對(duì)于衰減系數(shù)相對(duì)較小的正常組織與腫瘤區(qū)域之間，因?yàn)槿狈ψ銐虻膶?duì)比度，導(dǎo)致臨床靶區(qū)輪廓勾畫(huà)不清晰。另外，人工金屬偽影及血管強(qiáng)化影像無(wú)法消除，導(dǎo)致影像無(wú)法用于評(píng)估，照射劑量計(jì)算誤差大。雙能量CT使用兩種不同千伏值（80/140kVp）的X 線束，掃描范圍相同的FOV，并且將兩種能量獲得的影像合并重建，得到一個(gè)可任意地選擇范圍在40 ～190keV 內(nèi)的能譜曲線影像。相比SECT 的影像，在不增加輻射劑量的前提下，DECT 獲得了更豐富的影像信息和最理想的重建影像條件，同時(shí)也改善了顯示人體不同組織構(gòu)造密度與腫瘤特征之間變化的準(zhǔn)確性。對(duì)制定放射治療計(jì)劃(TPS)，勾畫(huà)靶區(qū)的具體位置和體積，以及臨床靶區(qū)（CTV）和相鄰危及器官（organs at risk， OAR）之間的關(guān)系，都能提供清晰的影像和準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

本文旨在分析和比較20 例頭頸部腫瘤放射治療(包括質(zhì)子、重離子治療)患者的SECT(管電壓120kVp)影像與DECT(管電壓80kVp/140kVp)影像以及DECT 模式下使用“Dual-Energy”軟件重建出不同千電子伏（kilo electron voltage， keV）水平能譜的單能量影像（掃描部位，層厚一致）[4]。探討兩種掃描模式獲得的影像和雙能量能譜CT 重建的單能量影像，在改善衰減系數(shù)相近的正常組織與腫瘤組織顯示分辨率和對(duì)比度上的差異，以及差異對(duì)改善和提高三維適形放射治療設(shè)計(jì)中腫瘤區(qū)（GTV）、臨床靶區(qū)（CTV）和危及器官（OAR）之間自動(dòng)勾畫(huà)的準(zhǔn)確性是否具有臨床價(jià)值，并通過(guò)統(tǒng)計(jì)兩種掃描方式共三種能量的掃描劑量、容積CT 劑量指數(shù)CTDIvol（mGy）、劑量長(zhǎng)度乘積DLP(mGy.cm)，計(jì)算出頭頸部有效劑量D=k·DLP（頭 部K 值0.0023mSv·mGy-1·cm-1，頸 部K 值0.0054mSv·mGy-1·cm-1），研究雙能量掃描在頭頸部腫瘤CT 放射治療計(jì)劃設(shè)計(jì)應(yīng)用的可行性。

方 法

1.設(shè)備及材料

西 門(mén) 子SOMATOM Definition AS128 排 和64 排 螺 旋CT 掃 描，安 裝Dual-Energy“Monoenergy”3D 軟 件 的Syngo.via，VersionVA30B 工 作站和物理師勾畫(huà)靶區(qū)使用的MIMVersion6.5.9 工作站，UNIDOSWebline 高精度劑量?jī)x和參數(shù)校正使用的Phantom。

2.DECT 和SECT 掃描協(xié)議，重建參數(shù)設(shè)定

DECT： 采 用 管 電 壓80kVp， 參 考 電 流380mAs，CTDIvol7.1mGy 和 管 電 壓140kVp， 參考電流90mAs，CTDIvol9.08mGy。掃描參數(shù)：準(zhǔn)直32×1.2mm，層厚1.5mm，旋轉(zhuǎn)時(shí)間1 秒，螺距0.55，F(xiàn)OV500mm。重建技術(shù)：使用軟組織重建函數(shù)D34S Medium Smooth BHC Bone，窗位Cerebrum。SECT：采用管電壓120kVp，參考電流300mAs，CTDIvol49.76mGy。掃描參數(shù)：準(zhǔn)直32×1.2mm，層厚1.5mm，旋轉(zhuǎn)時(shí)間1 秒，螺距0.55，F(xiàn)OV500mm。重建技術(shù)：使用軟組織重建函數(shù)H30S Medium Smooth，窗位Cerebrum。

3.CT 劑量指數(shù)（CTDI），容積CT 劑量指數(shù)（CTDIvol）和劑量長(zhǎng)度乘積(DLP)記錄和比較

將一端連接UNIDOSWebline 高精度劑量?jī)x的長(zhǎng)桿電離室探頭分次放入L（體部）=32diameter/S（頸部）=16diameter）CTDI Phantom 中心及12 點(diǎn)鐘位置，使用已設(shè)置的DECT 和SECT 掃描參數(shù)掃描，經(jīng)劑量?jī)x檢測(cè)和計(jì)算，得到劑量指數(shù)CTDI 值。同時(shí)通過(guò)設(shè)備掃描軟件自身攜帶的劑量檢測(cè)軟件，統(tǒng)計(jì)容積CT 劑量指數(shù)（CTDIvol）和劑量長(zhǎng)度乘積(DLP)，并根據(jù)上述數(shù)值計(jì)算出CTDI 有效劑量ED 值：ED= k·DLP(頸部K 值0.0054 mSv·mGy-1·cm-1)。同樣使用DECT 和SECT 掃描參數(shù)，掃描人體頭頸部體模（model of human body phantom），統(tǒng)計(jì)容積CT 劑量指數(shù)（CTDIvol）和劑量長(zhǎng)度乘積(DLP)，并根據(jù)上述數(shù)值計(jì)算出CTDI 有效劑量ED 值。比較兩種掃描模式下四組數(shù)據(jù)的差異性，確認(rèn)DECT 掃描是否符合輻射正當(dāng)化原則(ALARA)。

4.掃描參數(shù)

根據(jù)《Catphan? 600 技術(shù)手冊(cè)》所提供的相關(guān)目標(biāo)CT 標(biāo)準(zhǔn)值和顯示要求，確定最佳能譜CT重建單能量影像keV 值分布范圍。根據(jù)選定的keV值和線性融合參數(shù)對(duì)按照人體頭頸組織構(gòu)造設(shè)計(jì)的Phantom 進(jìn)行影像重建。

分別對(duì)CAT Phantom 和人體頭頸Phantom 采用已設(shè)置參數(shù)DECT 和SECT 掃描[5]，將得到CAT Phantom DECT 影像數(shù)據(jù)傳入Siemens SyngoVia工作站，使用“Dual-Energy”軟件“Mono-energy”功能重建出能譜值從40 ～190keV 范圍內(nèi)的單能量影像[6]。通過(guò)測(cè)量、統(tǒng)計(jì)CAT Phantom（CTP404， CTP486）相關(guān)目標(biāo)在能譜曲線影像（以40keV 為基礎(chǔ)，每次以10 個(gè)keV 遞增[7]），80kVp、120kVp 和140kVp 影像的CT 值，確定能譜keV 值的范圍。并與《Catphan? 600 技術(shù)手冊(cè)》所提供的標(biāo)準(zhǔn)值比較，選取與標(biāo)準(zhǔn)值接近的能譜keV 值影像。同時(shí)，評(píng)價(jià)CAT Phantom（選擇CTP404，CTP528，CTP515， CTP486）在SECT 和DECT 掃描影像、能譜CT 重建單能量影像顯示效果是否達(dá)到《Catphan? 600 技術(shù)手冊(cè)》規(guī)定（空間分辨率、密度分辨率、噪聲）的顯示要求。按照人體頭頸組織構(gòu)造設(shè)計(jì)的Phantom，采用預(yù)先設(shè)置的DECT 和SECT 參數(shù)掃描，并根據(jù)上述方法掃描和重建影像。然后，放射物理師將影像導(dǎo)入放射治療計(jì)劃工作站，確定掃描和重建影像是否符合臨床放射治療要求。

5.臨床實(shí)施階段

5.1 一般資料：對(duì)2017 年1 ～4 月于上海市質(zhì)子重離子醫(yī)院擬頭頸部腫瘤放射治療（質(zhì)子、重離子治療）患者20 例，其中女性9 例、男性11 例，平均年齡42.2 歲，其中一位患者右眼摘除術(shù)后，另一位右側(cè)腮腺切除術(shù)后，其余均無(wú)手術(shù)史。

5.2 治療計(jì)劃設(shè)計(jì)階段：采用熱塑性塑料面罩對(duì)頭頸部固定，掃描基線以制模時(shí)在面罩上留有的定位線為準(zhǔn)，并且以面罩所覆蓋范圍作為掃描范圍。采用已通過(guò)驗(yàn)證的常規(guī)SECT（管電壓120kVp）掃描參數(shù)，記錄下每個(gè)病人容積CT 劑量指數(shù)（CTDIvol）和劑量長(zhǎng)度乘積(DLP)，計(jì)算出有效劑量ED。將掃描后的影像數(shù)據(jù)導(dǎo)入本院放射物理師使用的專業(yè)放射治療計(jì)劃設(shè)計(jì)系統(tǒng)（MIM Version 6.5.9）工作站，由放射物理師勾畫(huà)出腫瘤區(qū)域（GTV），臨床靶區(qū)（CTV）的范圍，以及OARS （包括Brain Stem、Chiasm、Spinal Cord、Cochlea、EYE、LENS、Opticnerve、Parotid），并以文件名（RTstruct）保存勾畫(huà)影像在系統(tǒng)中，為放射治療后的驗(yàn)證階段做好準(zhǔn)備。

5.3 治療計(jì)劃驗(yàn)證階段：固定方法，掃描基線，掃描范圍，層厚與常規(guī)SECT 相同。采用DECT（管電壓80kVp 和140kVp）雙能量掃描，同樣記錄下每個(gè)病人容積CT 劑量指數(shù)（CTDIvol）和劑量長(zhǎng)度乘積(DLP)，計(jì)算出有效劑量ED。根據(jù)經(jīng)過(guò)驗(yàn)證得到的能譜keV 值對(duì)雙能量影像重建。同樣，將掃描影像數(shù)據(jù)和重建影像數(shù)據(jù)導(dǎo)入該系統(tǒng)工作站，由同一位放射物理師操作，采用放療計(jì)劃設(shè)計(jì)系統(tǒng)工作站自帶的Adaptive Recontour-Deform 功能，由計(jì)劃設(shè)計(jì)軟件根據(jù)RTstruct 影像，自動(dòng)在7 組影像中勾畫(huà)出同層，同部位靶區(qū)，以及器官，統(tǒng)計(jì)8 組影像數(shù)據(jù)在GTV、CTV 和OARs 的3D 容積（Volume），以及軟件根據(jù)3D 容積范圍自動(dòng)計(jì)算所得平均CT 值（HU）。

5.4 影像主觀評(píng)價(jià)法：由2 名主治醫(yī)師對(duì)SECT(120kVp) 和DECT(80kVp/140kVp)， 以及DECT 重建的能譜keV 值影像，采用雙盲法進(jìn)行獨(dú)立評(píng)價(jià)，統(tǒng)一圖像的窗寬和窗位。采用四分法對(duì)影像進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)內(nèi)容包括以下方面：

5.1 腫瘤邊緣銳利度評(píng)分：4 分，邊緣清晰銳利；3 分，邊緣較銳利；2 分，邊緣模糊；1 分，邊緣顯示不清或與偽影無(wú)法分辨。

5.2 影像主觀噪聲：4 分，影像噪聲小；3 分，影像噪聲較??；2 分，影像噪聲偏大；1 分，影像噪聲大。

5.3 勾畫(huà)靶區(qū)評(píng)分：4 分，影像總體質(zhì)量?jī)?yōu)，有信心清晰勾畫(huà)出靶區(qū)；3 分，影像總體質(zhì)量較好，有較高信心勾畫(huà)出靶區(qū)；2 分，影像總體質(zhì)量較差，影像勾畫(huà)靶區(qū)；1 分，影像總體質(zhì)量極差，無(wú)法勾畫(huà)靶區(qū)。2 名醫(yī)師判斷不一致時(shí)，經(jīng)第3 名主任醫(yī)師進(jìn)行評(píng)分后采用多數(shù)者評(píng)分值。

6.統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

使用SPSS17.0 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。CAT Phantom 所含化學(xué)成分材料AIR、PMP、LDPE、Water、Polystryrene、Acrylic、DelrinTM、Teflon的CT 定量參數(shù)值以表示，采用單樣本t 檢驗(yàn)，P＜0.05 表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。臨床實(shí)施階段DECT 及能譜重建勾畫(huà)出GTV、CTV 和OARs 的3D 容積和CT 值（HU）以表示，符合正態(tài)分布者，采用獨(dú)立樣本t 檢驗(yàn)，P＜0.01 表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。SECT 與DECT 及能譜重建勾畫(huà)區(qū)域3D容積（Volume）和CT 值（HU）的比較采用配對(duì)樣本t 檢驗(yàn)，不符合正態(tài)分布者采用秩和檢驗(yàn)。主觀評(píng)分采用非參數(shù)檢驗(yàn)（Friedman test）。P＜0.05 表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

圖1 A ～D.頭頸部采用DECT（80/140kVp）掃描及部分能譜重建軸面圖像。E.頭頸部采用SECT（120kVp）掃描軸面圖像。F ～J.上述掃描及部分重建影像在放射治療計(jì)劃設(shè)計(jì)系統(tǒng)中勾畫(huà)腫瘤靶區(qū)圖像。50 KeV（圖F）、90KeV（圖G）、80kVp（圖H）、140kVp(圖I)、120kVp(圖J)頭頸部軸位影像腫瘤區(qū)域GTV（紅線）、CTV（藍(lán)線）和OARS（綠線等） 的3D 容積，并且系統(tǒng)根據(jù)容積計(jì)算出相關(guān)區(qū)域的平均CT 值（HU）。

結(jié) 果

掃 描 參 數(shù)： 比 較SECT(120kVp) 與DECT(80kVp/140kVp) 掃描模式下測(cè)得CTDI Phantom 中心點(diǎn)和12 點(diǎn)方向的劑量指數(shù)CTDI，以及CTDI Phantom 和人體頭頸部體模Model of human body Phantom 的 掃 描 劑 量、CTDlvol *（mGy）、DLP(mGy.cm)和有效劑量D，DECT 較SECT 輻射劑量明顯降低，符合輻射實(shí)踐正當(dāng)化原則，該掃描協(xié)議可以在臨床掃描檢查中使用。

最佳能譜keV 值分布范圍：比較使用DECT 掃描影像重建能譜從40 ～190keV 單能量影像所測(cè)得CATPhantom（CTP404）各材料成分CT 值，除在Polystryrene 材料成分CT 值無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）外，其余7 種材料成分CT 值差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）（表1）。并且，數(shù)據(jù)顯示能譜從50 ～90keV 所測(cè)得CT 值最接近廠家提供的標(biāo)準(zhǔn)CT值，影像評(píng)價(jià)顯示（CTP515）能譜低于50keV 的重建影像雖然具有較高的密度分辨率，但能量過(guò)低噪聲也隨之明顯升高，導(dǎo)致空間分辨率低，影像質(zhì)量不能滿足診斷要求。顯示（CTP528）能譜高于90keV 的重建影像雖然具有較高的空間分辨率，但高能量降低不同組織之間的有效衰減，導(dǎo)致密度分辨率低，同樣影像質(zhì)量也不滿足診斷要求。因此，我們?cè)谂R床實(shí)施階段，除選擇2 組DECT 掃描影像外，能譜值為50keV、60keV、70keV、80keV、90keV 共5 組重建影像作為對(duì)照組，SECT（120kVp）掃描影像作為標(biāo)準(zhǔn)組。

表1 CTP404 各材料成分在能譜重建影像中CT 值分析

表1 CTP404 各材料成分在能譜重建影像中CT 值分析

CT Value AIR75%N，23.2%O，1.3%A PMP[C6H12(CH2)]LDPE[C2H4]Water[H2O]Polystryrene[C8H8]Acrylic[C5H8O2]DelrinTM Proprietary Teflon [CF2]-970.50±1.75 -160.82±38.10 -74.59±45.54 22.78±37.29 -19.37±39.44 133.05±32.43 330.16±32.60 860.23±19.36-2217.26 -16.886 -6.552 2.444 -1.965 16.411 40.506 177.77 0.00 0.00 0.00 0.027 0.068 0.00 0.00 0.00-1000 -200 -100 0 -35 120 340 990

表2 DECT 及能譜重建3D 容積范圍（Volume）和平均CT 值（HU）的關(guān)系

表2 DECT 及能譜重建3D 容積范圍（Volume）和平均CT 值（HU）的關(guān)系

GTV CTV Cochlea Parotid Spinal Cord 3D 容積 CT 值 3D 容積 CT 值 3D 容積 CT 值 3D 容積 CT 值 3D 容積 CT 值DECT 及能譜重建影像15.64±0.41 218.97±37.32 93.51±2.7 43.89±7 0.55±0.05 1190.12±294.54 38.31±0.45-20.67±10.19 27.69±1.22 26.98±1.47 Kolmogorov-Smirnov Z 0.582 0.562 0.458 0.539 0.354 0.559 0.531 0.497 0.589 0.651 t 100.77 15.53 91.92 16.61 30.97 10.69 227.16 -5.37 60.02 48.54 P＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 Chiasm EYE LENS Opticnerve Brain Stem 3D 容積 CT 值 3D 容積 CT 值 3D 容積 CT 值 3D 容積 CT 值 3D 容積 CT 值DECT 及能譜重建影像1.5±0.13 38.26±7.06 12.5±0.49 20.89±8.87 0.15±0.01 17.86±9.43 0.81±0.03-9.2±5.34 25.94±2.52 38.58±5.01 Kolmogorov-Smirnov Z 0.757 0.569 0.604 0..335 0.459 0.708 0.492 0.485 0.597 0.518 t 31.1 14.34 68.17 6.23 32.32 5.01 62.22 -4.55 27.18 20.37 P＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01

影像質(zhì)量主觀評(píng)價(jià)：對(duì)20 例頭頸部腫瘤放射治療患者標(biāo)準(zhǔn)組SECT 和對(duì)照組DECT 掃描影像，能譜從50 ～90keV 重建影像共160 組影像主觀評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)統(tǒng)計(jì)，腫瘤邊緣銳利度和勾畫(huà)靶區(qū)信心評(píng)分在不同能量掃描和能譜重建影像，總體分布是不相同的，影像評(píng)分差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01）。但是，影像主觀噪聲評(píng)分在不同能量掃描和能譜重建影像，總體分布是相同的，影像評(píng)分差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

3D 容積范圍和平均CT 值：分析和檢驗(yàn)20 例頭頸部腫瘤放射治療患者DECT 掃描和能譜從50-90keV 重建影像勾畫(huà)出GTV、CTV 和OARs 的3D容積范圍和計(jì)算出的平均CT 值，數(shù)據(jù)值呈現(xiàn)正態(tài)分布，并且差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01）（表2）。

比較20 例頭頸部腫瘤放射治療患者標(biāo)準(zhǔn)組SECT 掃描影像和對(duì)照組DECT 掃描及能譜從50-90keV 重建影像勾畫(huà)出GTV、CTV 和OARs 的3D容積范圍和平均CT 值：Brain Stem 和Spinal Cord平均CT 值，Chiasm、EYE、LENS 3D 容積范圍和平均CT 值差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。Brain Stem 和Spinal Cord3D 容 積 范 圍，GTV、CTV、Chiasm、Cochlea、Optic nerve、Parotid 3D 容 積范圍和平均CT 值差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）（表3）。

比較20 例頭頸部腫瘤放射治療患者標(biāo)準(zhǔn)組SECT 和對(duì)照組DECT 掃描劑量、CTDlvol（mGy）、DLP(mGy.cm)和有效劑量D（表3），顯示對(duì)照組均低于標(biāo)準(zhǔn)組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。

表3 表3 兩組能量掃描及5 種能譜重建3D 容積范圍、平均CT 值（HU）和輻射劑量比較(±)（ ）

表3 表3 兩組能量掃描及5 種能譜重建3D 容積范圍、平均CT 值（HU）和輻射劑量比較(±)（ ）

分組GTV CTV Cochlea Parotid Spinal Cord Total mAs DLP 3D 容積 CT 值 3D 容積 CT 值 3D 容積 CT 值 3D 容積 CT 值 3D 容積 CT 值標(biāo)準(zhǔn)組 59±38.43 54.34±98.25 190.42±153.65 100.14±191.95 0.35±0.24 1129.99±151.64 35.26±15.83 3.67±25.3 20.26±8.38 6.56±5.6 7291.9±533.64 2229.9±169.2對(duì)照組 59.6±38.07 43.08±115.94 188.65±148.17 96.24±161.49 0.37±0.25 1192.97±332.14 36.81±17.02-9.63±33.99 19.62±7.75 43.45±11.2 6145.3±140.39 752.87±18.57 F 0.001 0.06 0.01 0.04 0.07 17.53 0.45 2.65 0.11 6 13.42 20.39 P ＞0.05 ＞0.05 ＞0.05 ＞0.05 ＞0.05 ＞0.05 ＞0.05 ＞0.05 ＞0.05 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05分組Chiasm EYE LENS Opticnerve Brain Stem有效劑量E CTDIvol 3D 容積 CT 值 3D 容積 CT 值 3D 容積 CT 值 3D 容積 CT 值 3D 容積 CT 值標(biāo)準(zhǔn)組 1.33±0.53 25.42±13.83 9.6±1.37 45.42±3.73 0.27±0.07 95.94±9.95 0.71±0.29 36.62±38.52 26.68±6.47 26.85±1.54 12.04±0.91 50.06±000對(duì)照組 1.1±0.42 33.88±17.81 10.61±1.66 17.37±7.95 0.21±0.05 21.73±9.62 0.72±0.3 31.28±38.31 25.21±6.65 38.01±5.67 4.07±0.1 16.08±0.47 F 2.64 0.11 1.3 14.97 2.41 0.28 0.03 0.01 0.05 16.56 20.36 4.46 P ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05 ＞0.05 ＞0.05 ＞0.05 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05

討 論

本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)DECT 掃描及能譜重建影像測(cè)得頸部腫瘤組織和正常組織的CT值呈現(xiàn)出正態(tài)分布，能量在60 ～80keV 時(shí)CT 值最高，相對(duì)應(yīng)的3D 容積也最大，同時(shí)影像的噪聲最低，分辨率最高，腫瘤與正常組織的邊界，以及腫瘤組織的內(nèi)部結(jié)構(gòu)顯示更加清晰，從而增加物理師準(zhǔn)確地勾畫(huà)腫瘤靶區(qū)的信心。相比SECT（120kVp）一次掃描只能獲得一種能量結(jié)果，DECT 采用高(140kVp)、低(80kVp)兩種管電壓掃描，并且將掃描后的影像合并重建，得到能譜值從40 ～190keV 范圍內(nèi)的單能量影像。根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，DECT 測(cè)得腫瘤組織和正常組織的CT 值均涵蓋了SECT 的CT 值，相對(duì)應(yīng)的3D 容積也同樣涵蓋。也正是因?yàn)镈ECT 掃描的這個(gè)特點(diǎn)，對(duì)X 線束的衰減系數(shù)接近正常組織和腫瘤，可以調(diào)節(jié)能譜能量，獲得影像顯示差異的最佳密度分辨率和空間分辨率。特別是在除金屬偽影方面效果更顯著。對(duì)于DECT 掃描外界一直存在兩種能量掃描會(huì)增加患者接受輻射的劑量，容易引起被照射器官輻射損傷。在本研究中，DECT 掃描參數(shù)是通過(guò)對(duì)CTDI Phantom 和人體體模掃描后，由高精度劑量?jī)x測(cè)得的輻射劑量計(jì)算得出，并且專業(yè)掃描軟件監(jiān)測(cè)顯示的結(jié)果證明：DECT輻射劑量明顯低于SECT。在接下來(lái)臨床實(shí)施階段，這個(gè)結(jié)果也進(jìn)一步得到了證實(shí)。因此，遵循輻射防護(hù)最優(yōu)化原則（as low as reasonable achievable， ALARA），設(shè)置低輻射劑量的CT 檢查掃描參數(shù)尤為重要。

綜上所述，頭頸部腫瘤粒子治療計(jì)劃靶區(qū)設(shè)計(jì)顯示中，在輻射劑量明顯降低的前提下，DECT 掃描影像以及基于DECT 影像重建的不同能譜值影像可以獲得可變量的CT 值，對(duì)改善衰減系數(shù)相近的正常組織與腫瘤組織顯示分辨率和對(duì)比度具有優(yōu)于SECT掃描影像獲得單一的CT 值，一定程度上提高了臨床三維適形放射治療設(shè)計(jì)中腫瘤區(qū)（GTV）、臨床靶區(qū)（CTV）和危及器官（OR）之間自動(dòng)勾畫(huà)的準(zhǔn)確性。