摘要:
目的:应用运动模体研究呼吸运动对四维CT(four-dimensional computed tomography, 4D-CT)和四维锥形束CT(four-dimensional cone beam compated tomography, 4D-CBCT)成像结果的影响。方法:利用QUASAR运动模体模拟16种呼吸模式,其中振幅设定为5 mm、10 mm、20 mm和30 mm四种;频率设定为10次/min、12次/min、15次/min和20次/min四档。运用4D-CT和4D-CBCT对16种呼吸模式下的QUASAR模体进行扫描。将获取的图像通过DICOM网络传输至MIM工作站,分别在各时相CT图像中勾画出QUASAR模体中包含的特定模块(直径分别为1 cm、2 cm的球体以及边长为3 cm的正方体,密度为1.41 g/cm3),统计并比较各时相CT图像中不同模块的体积。结果:16种呼吸模式下,4D-CT扫描得到的图像结果显示,QUASAR模体中直径为1 cm、2 cm的球体以及边长为3 cm的正方体体积变化率平均值分别为62.42%±47.64%、35.95%±32.02%和32.71%±20.31%,而4D-CBCT扫描得到的结果分别为48.59%±26.76%、8.80%±11.43%和18.19%±9.05%;4D-CT扫描结果显示16种扫描模式下40%~70%时相三个插件体积变化相对其他时相平稳,且体积变化率平均值分别下降至37.02%±14.12%、 17.29%±7.58%和23.43%±11.11%。与4D-CT相比,4D-CBCT得到的扫描结果各时相体积变化相对稳定。结论:呼吸运动会影响4D-CT和4D-CBCT成像的结果,针对运动模体,4D-CT和4D-CBCT扫描的图像结果体积均偏大,4D-CT中40%~70%的呼吸时相体积与真实体积更接近,建议在肿瘤体积勾画与呼吸门控治疗时使用40%~70%时相。