基于人工智能辅助勾画的宫颈癌放疗不同膀胱充盈度的剂量学研究

摘要

目的：应用人工智能辅助锥形束CT（CBCT）图像勾画评估宫颈癌调强放疗分次间膀胱充盈度差异对剂量学的影响，并建立基于影像的膀胱充盈度量化评估标准，为临床治疗中的充盈状态判断提供客观依据。方法：选取50例行宫颈癌调强放疗的患者。膀胱充盈度判定标准：在CBCT正中矢状面测量膀胱长径，若其大于定位CT膀胱长径的1/2，则定义为充盈度≥50%；反之为充盈度<50%。依据此标准，每例患者选取两次CBCT图像（分别代表充盈度≥50%和充盈度<50%的分次）。应用柏视自动勾画系统重新勾画靶区及危及器官，并进行剂量再计算。结果：相较于膀胱充盈度≥50%组，充盈度<50%组的膀胱V₄₀以及小肠D_max、D_mean、V₅₅、V₄₅、V₄₀等剂量学参数均显著增高（P<0.05），表明在分次间放疗中，CBCT测量的膀胱长径<定位CT长径1/2可作为膀胱及小肠受照剂量显著升高的预测指标。相关性分析得出膀胱体积变化与膀胱D_max变化呈正相关（R=0.45），与膀胱V₃₀呈负相关（R=-0.37），与小肠D_max、D_mean、V₅₅、V₄₅、V₄₀呈负相关（R=-0.31,-0.41,-0.39,-0.49,-0.61），相关结果表明，增加膀胱充盈度可减少膀胱和小肠的受照剂量。结论：人工智能辅助勾画证实在宫颈癌分次间放疗中，当CBCT测量的膀胱长径小于定位CT膀胱长径的1/2时提示危及器官的受照剂量显著升高。维持理想的膀胱充盈状态有助于降低膀胱和小肠的受照剂量。治疗前对患者进行充分的膀胱管理宣教，并在治疗分次间实施严格的膀胱容量管理策略至关重要。

关键词

宫颈癌 / 膀胱充盈度 / 人工智能辅助勾画 / 锥形束CT / 剂量学

基金资助

国家自然科学基金（81972430,82002428,82103155）; 广东省医学科研基金（A2020516）