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Chinese Journal of Medical Instrumentation 2025 年 第49卷 第2期

临 床 医 学 工 程

中，若剂量限制区对应目标的迭代值大于0.1，则认 差异有统计学意义。C、D、E组与A组比较，靶区
为该目标函数作用过大，需减小权重，直至迭代值 CI均有降低，Z值分别为−3.026、−3.518、−3.361，
达到0.1；若目标的迭代值小于0.1，则增大权重， P<0.05，差异有统计学意义；靶区HI均有所增加，
直至迭代值达到0.1。依次得到C、D、E组计划。 Z值分别为−2.485、−2.229、−2.406，P<0.05，差异

1.6 剂量参数计算 有统计学意义。B组与A组相比，CI降低，HI增
靶区均匀性指数（homogeneity index, HI）= 加，差异有统计学意义。各组间比较PTV的D 、
2%
（ 2% 98% ）/D 50% ，其中D 、D 50% 、D 98% 分别 D 50% 和平均剂量，结果均无统计学意义。
D −D
2%

表示PTV2%、50%、98%的体积所对应的剂量。靶 (a) (b) 83.16 Gy (e)
80 Gy
区适形度指数（conformity index, CI）=（V × 70 Gy
V,RI
V V,RI ）/（V PTV × V ），其中V V,RI 、V PTV 、V 分别 60 Gy
RI
RI
40 Gy
表示参考等剂量线内的靶区体积、靶区体积、参考 20 Gy
5 Gy
等剂量线体积。 (c) (d)

1.7 统计学分析
采用SPSS 20.0统计软件对数据分析结果进行
相关样本非参数秩检验——Wilcoxon检验，分析靶
区的剂量学相似性，比较全肺V 、V 、MLD等的
5
10
剂量学差异。结果用平均值±标准差 (¯x± s)表示。当 (a) 采用全弧射野，无剂量限制区；(b) 采用部分弧射野，无剂量限制
区；(c) 采用全弧射野，竖长条状剂量限制区；(d) 采用全弧射野，半环
P<0.05时，认为差异具有统计学意义。
状剂量限制区；(e) 采用全弧射野，三角状剂量限制区

(a) Full-arc field without dose-limiting block; (b) Partial-arc field without
2 结果 dose-limiting block; (c) Full-arc field with vertical long-strip dose-limiting
blocks; (d) Full-arc field with semi-ring dose-limiting blocks; (e) Full-arc

2.1 不同形状剂量限制区的靶区剂量分布 field with triangular dose-limiting blocks
不同形状剂量限制区设计优化的靶区剂量分布 图2 一例患者不同剂量限制区设计优化的靶区剂量分布
Fig.2 The dose distribution of the target area optimized for different
如图2所示。图中浅蓝色区域为5 Gy剂量线包络区
dose-limiting blocks in a patient
域。由图可见，B、C、D、E组分别使用部分弧射 1.0
野方式对特定区域的健康肺组织进行低剂量限制区 0.9 A-PTV A-All lung
0.8
优化后，相对于A组，剂量区的V 范围均明显缩小。 规划体积 0.7 B-PTV B-All lung
5
0.6

2.2 靶区剂量学参数结果 0.5 C-PTV C-All lung
0.4
一例患者不同剂量限制区设计的剂量体积直 0.3 D-PTV D-All lung
0.2
方图如图3所示。由图可见，A组为采用全弧射野 0.1 E-PTV E-All lung
方式且无剂量限制区的参考组，其靶区D 98% 最高， 0 1 000 2 000 3 000 4 000 5 000 6 000 7 000 8 000 9 000
剂量/cGy
D 和D 最低。5组计划PTV的部分剂量学参数
50% 2% 图3 一例患者不同剂量限制区设计的剂量体积直方图
如表1所示。由表可见，C、D、E组D 98% 与A组比 Fig.3 Histogram of dose volume designed by different dose
较低，Z值分别为−2.120、−2.379、−2.275，P<0.05， limitation blocks in a patient

表1 5组计划PTV的部分剂量学参数（ ¯ x± s）

Tab.1 PTV parameters in five groups（mean±SD）
组别 D 2% /Gy D 98% /Gy D 50% /Gy D mean /Gy CI HI
A 76.40±1.25 65.00±1.31 73.14±0.76 72.66±0.57 0.742±0.050 0.153±0.031
B 76.70±1.19 64.76±1.57 73.20±0.84 72.70±0.57 0.699±0.030 0.164±0.033
C 76.70±1.04 64.44±1.46 73.32±0.62 72.79±0.48 0.720±0.048 0.167±0.029
D 76.50±0.92 64.53±1.09 73.27±0.58 72.69±0.46 0.717±0.052 0.163±0.022
E 76.71±0.74 64.28±1.21 73.31±0.58 72.74±0.37 0.713±0.040 0.169±0.022

2.3 全肺剂量学参数分析 差异有统计学意义；V 分别增加2.69%、降低
20
各组计划的全肺剂量学参数与对照组的比较 1.10%、 降 低 1.81%、 降 低 2.96%， Z值 分 别 为
如图4所示，剂量学参数如表2所示。与A组相 −2.741、−2.689、−2.225、−2.741，P<0.05，差异
比 ， B、 C、 D、 E组 的 V 分 别 降 低 了 8.29%、 有 统 计 学 意 义 。 与 A组 相 比 ， C、 D、 E组 的
5
2.76%、5.08%、7.78%，Z值分别为−3.516、−3.516、 MLD分别降低了1.34%、2.12%和3.18%，Z值分别
−3.517、−3.517，P<0.05，差异有统计学意义；V 10 为−2.379、−2.896、−3.464，P<0.05，差异有统计
分别降低了4.38%、3.63%、5.85%、7.84%，Z值 学意义。各组间比较全肺V 和V ，结果均无统
40
30
分别为−2.999、−3.361、−3.517、−3.516，P<0.05， 计学意义。

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