放射性肺損傷與三維劑量分布的相關性研究

范曉鴻，董可，楊銀，張建平

1.湘潭大學數學與計算科學學院，湖南湘潭411105；2.湘潭市中心醫院放療科，湖南湘潭411101

前言

肺癌是常見的惡性腫瘤，放療在肺癌治療中占有重要地位。肺是輻射中度敏感器官，肺組織接受一定劑量（肺組織發生生物效應的閥值）射線會產生不同程度的肺損傷，嚴重的肺損傷對病人的生存時間和生活質量都有較大的影響［1-3］。因此，研究各劑量區間肺組織的放療劑量響應對預測肺癌放療反應有重要意義［4-5］。對肺損傷的發展趨勢的研究有利于及時發現病人的異常放療反應，以便及時進行臨床干預、降低病人的放療風險。

已經有結果證明低劑量區間與放射性肺炎（RP）發生率及嚴重程度的關系。Graham 等［1］發現劑量區間V20與RP 發生率及嚴重程度相關。Claudei 等［2］發現V20、V30、肺部平均劑量3 項參數與2 級及以上RP的發生關系密切，可以作為RP 的預測因子。Wang等［3］認為V5是和放射性肺損傷關系最密切的劑量參數指標，說明低劑量照射面積增大則RP 發生率將增高，可能與低劑量超敏有關。

影像組學（Radiomics）［6］是從標準醫療成像（CT、PET或MRI）中高通量地提取和挖掘影像定量特征并用于臨床決策以提升診斷、預后和預測準確性的一種方法，已經被廣泛應用于醫學影像的分析［7-11］。Moran等［4］通過剛性配準變形放療計劃劑量分布然后研究放療前后CT影像的紋理特征改變量，發現立體定向放療后9個影像組學特征改變量有明顯的劑量響應。Cunliffe等［5］按RP≤2級和RP≥2級分兩組隨機測量放療前后各劑量線上32×32大小的ROI內CT影像的紋理特征變化，發現RP≥2級組病人放療前后的紋理特征改變量明顯大于RP≤2級組的改變量。……