在18F—FDGPET／CT图像上勾画放疗靶区边界的模型研究

摘要

目的通过模型实验推导出在18F—FDGPET／CT的PET图像上确定放疗靶区边界阈值的公式。方法向容积为9L的圆柱状模型内体积分别为0．5、1、2、4、8和16ml的6个球体内注入浓度为203．5MBq／L的18F-FDG，圆柱状模型其他空间注入浓度为6．179或16．021MBq／L的18F—FDG溶液或无放射性的纯净水作为本底，形成靶／本底比值分别为32．96：1、12．69：1或热球零本底的3个实验条件。对各实验条件下的模型行PET／CT显像，研究球状热灶的边界阈值与热球ROI内平均放射性浓度的关系，推导出线性公式，并将其应用于勾画已知体积的热球模型，以t检验比较公式法及40％阈值法（以热球最大放射性计数的40％为热球模型边界）的勾画体积与真实体积的差异。结果热球的边界阈值（Y）与热球ROI内平均放射性浓度（z）呈线性相关：Y=（x＋2．6227）／1．9752。勾画热球模型时，公式法的勾画体积与真实体积的平均差值为2．83％，小于40％阈值法的平均差值3．55％，但二者之间差异无统计学意义（t=0．306，P〉0．05）。体积的影响：公式法勾画热球模型时，当球体积≥1ml时，勾画体积与真实体积间的平均差值为1．01％；当球体积为0．5ml时，相应差值达9．53％。而40％阈值法勾画时，当球体积≥2ml时，勾画体积与真实体积间的平均差值为-4．62％；但当体积为0．5及1ml时，平均差值达19．9％。靶／本底比值的影响：公式法勾画热球模型时，当球体积≥1ml时，3种不同的靶本底比值下勾画体积与真实体积间的平均差值分别为2．66％、1．11％和-0．74％，三者之间差异无统计学意义（t值分别为1．373、2．798和1．328，P均〉0．05）；而40％阈值法勾画时，当球体积≥2ml时，随着靶本底比值的降低，勾画体积与真实体积间的平均差值逐渐减小。结论热灶的边界阈值与热灶ROI内平均放射性浓度密切相关，由此得出的线性公式可较准确地勾画体积≥1ml的热球模型的边界。当热球体积≥1ml时，靶／本底比值对公式法勾画热球边界无明显影响。