测量呼吸引起的食道运动及其剂量学影响

立体定向体部放疗可实现精准且准确的剂量投递。治疗过程中的器官运动存在未察觉的高剂量健康组织暴露风险。极易受高剂量影响的器官是食道。其在CT上的低对比度及细长形状使得运动估计困难。我们通过现代算法解决此问题，以逐体素测量食道运动并估计运动相关的剂量学影响。使用可变形图像配准和11个内部及5个公共数据集的4DCT测量食道运动。将当前在3DCT上勾画器官的临床实践与按时间分辨的4DCT轮廓进行比较。通过分析每个体素在4D剂量分布中的轨迹来估计运动的剂量学影响。最后建立器官运动模型，便于进行患者间的比较。运动分析显示平均绝对最大运动幅度为左右4.55±1.81 mm、前后5.29±2.67 mm、上下10.78±5.30 mm。不同队列间的运动差异显著。约50%的病例违反了剂量学通过标准。在3DCT上创建的轮廓在50%的呼吸周期中未覆盖14%的器官，且3D轮廓比所有4D轮廓的并集大约小38%。运动模型揭示最大运动并不限于器官的下部。我们的结果显示运动幅度高于文献中多数报道值，且运动在患者间高度异质。因此，在勾画和计划中应考虑个体运动信息。