优先采用嵌套分割而非复合分割

引言：器官内辐射剂量敏感性在临床放射治疗中正变得日益重要。一种评估方法涉及对勾画的感兴趣区域进行划分，并比较其对临床结果的相对贡献或重要性。我们表明，一种直观的划分器官轮廓的方法——复合（子）分割——会无意中导致体积不一致的子类，从而偏倚相对重要性评估。我们引入了一种改进的技术，即嵌套分割，并进行了比较。方法：来自 510 名患者的临床放射治疗规划腮腺轮廓被分割。利用位于子段内部的放射治疗剂量矩阵体素计数来确定子段体积的等价性。子段内体素计数的分布使用 Kolmogorov-Smirnov 检验进行比较，并用其离散度刻画。推导了二维/三维类比的解析解，并直接比较了子段面积/体积。结果：腮腺与二维/三维感兴趣区域类比分割均证实，复合分割本质上产生体积依赖于感兴趣区域形状和选择位置的子段。当将腮腺轮廓细分为 18 份时观察到显著的体积差异，而细分为 96 份时观察到极小的子段。中心子段明显小于外围子段。嵌套分割未表现出这些缺陷，并且在处理剂量网格与轮廓共线性后，即使将腮腺划分为 96 份，也能产生体积等价的子段。嵌套分割的运行时间总是快于或与复合分割相当。结论：对于要求子段等权重的分析，嵌套分割比复合分割更合适。