广州中医药大学第二附属医院放射治疗中心 （广东 广州 510006）

内容提要：目的：研究基于Edge加速器4DCBCT图像提取肿瘤运动轨迹的准确性。方法：使用CIRS仿真胸部模体模拟肺肿瘤运动，用不同周期扫描六组CIRS模体的4DCT和4DCBCT图像，把两种图像进行配准，计算不同时相的位置偏差。结果：不同周期的肿瘤运动，基于4DCBCT获得的肿瘤位置与定位时4DCT获得的肿瘤位置偏差RMSE都<0.3cm，运动方向的MaxE都<0.5cm。结论：基于4DCBCT图像提取肿瘤的运动轨迹是可靠的，可以用来评估放疗过程中的肿瘤运动。

放射治疗是肿瘤的常规治疗手段，随着技术的发展，怎样精确照射靶区并减少正常组织损伤是放疗领域的研究热点。由于呼吸运动的影响，胸部和腹部的肿瘤放疗精度受到影响，为了提高放射治疗效果，特别是调强放射治疗（IMRT）和立体定向放射治疗（SBRT），应用图像引导技术无论在治疗阶段还是治疗前准备计划阶段，4D成像都是十分必要的。近年来，人们提出了利用机载成像仪进行4D锥形计算机断层扫描（4DCone Beam CT，4DCBCT），用来解决4DCT的局限性。4DCBCT是在治疗前扫描的，可以用来验证患者治疗时的肿瘤运动轨迹。

1.材料与方法

1.1 仪器设备

Edge加速器的4DCBCT系统（见图1）Cone-beam CT、呼吸门控监测、标记块、4DCBCT重建系统。

图1.Edge加速器的4DCBCT系统

CIRS动态胸腔模体系统（见图2）：该系统包括模体实体和CIRS模体控制软件。控制软件用来调节模体内肿瘤模体的运动周期和振幅，电机驱动杆用以驱动模体内部的模拟肿瘤。

1.2 方法

1.2.1 基于4DCBCT重建图像的肿瘤运动轨迹的提取

图2.CIRS动态胸部模体和控制软件

图3.运动球体在0和50%阶段的图像

提取肿瘤运动轨迹的过程中大致分为两个步骤：首先，选取重建的4DCBCT图像中的参考相，即开始点。……