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目的由于呼吸运动使肝脏在三维方向发生位移并导致三维适形放射治疗(three dimensional conformal radiation therapy,3DCRT)中肝癌靶区扩大或准确性下降。应用四维CT(four dimensional computed tomography,4DCT)技术确定原发性肝癌患者包含呼吸动度的个体化的靶体积(内靶区),比较常规3D计划与4D计划的靶区体积、位移、正常肝组织受照剂量及靶区剂量分布等差异,评价基于4DCT技术制定放疗计划的几何学及剂量学优势,探讨该技术应用于肝癌放射治疗的临床意义。方法为12例符合入组条件的原发性肝癌患者每人分别行增强的3DCT和4DCT扫描并分别得到相应的CT扫描图像。其中4DCT图像由10个不同呼吸时相的CT序列组成。在3DCT图像上分别勾画靶区实体肿瘤靶区(gross tumor volume,GTV)、临床靶体积(clinical target volume,CTV)、计划靶体积(planning target volume,PTV)和危及器官;在4DCT图像上分别勾画内肿瘤靶区IGTV、内靶区(internal target volume,ITV)ITV、IPTV和危及器官。GTV为3DCT图像上肿瘤的边界,IGTV为4DCT图像上10个不同呼吸时相的GTV的叠加;GTV和IGTV均扩0.8cm为CTV和ITV ;3DCT的PTV为CTV加常规安全边界(包括呼吸动度和摆位误差),即在左右和腹背方向均扩0.8cm,头脚方向均扩1.5~2cm;4DCT的IPTV为ITV加计划边界(摆位误差)即均扩0.5cm。应用Xio治疗计划系统为每例患者设计两套放射治疗计划:3D计划和4D计划。两套计划的处方剂量、射野数量及角度均相同,并保证危及器官不超过其耐受剂量。比较两套计划中PTV和IPTV的体积和剂量分布、GTV和IGTV的位移情况及正常肝脏受照剂量的差异。结果12例患者PTV的平均体积为249.54±136.54cm~3,IPTV的平均体积为148.20±92.02cm~3,IPTV较PTV体积减少101.34±63.87cm~3,结果有显著性差异(P=0.000)。相对于IGTV中心点的三维坐标,GTV在X、Y、Z轴的位移分别为0.23±1.37cm、0.05±3.88cm、0.12±0.71cm,且在X轴向左侧移动,Y轴向头侧移动,Z轴向背侧移动,但结果均无统计学意义(P分别为0.582,0.965,0.582)。与3D计划相比,4D计划的剂量分布更均匀,正常肝脏的平均剂量(mean dose to normal liver,MDTNL)由18.81±3.89Gy下降至14.59±4.47Gy,V23由34.78±7.83%下降至26.18±9.47%,V30由30.21±7.30%下降至22.95±9.28 %,正常肝组织并发症概率( normal tissue complication probability,NTCP)由12.72±9.27%下降至6.46±6.69%,结果均有显著性差异(P分别为0.000、0.000、0.001)。结论常规3DCT存在靶区定位不准确现象,进而使3DCRT难于精确定义靶体积,造成靶区范围过大或遗漏部分靶区,从而导致靶区剂量降低及过多的正常肝组织进入靶区。4DCT技术能准确记录肿瘤随呼吸运动的轨迹,精确定位靶区位置,避免靶区丢失;个体化地确定靶区体积,减少外扩范围,避免部分正常肝组织不必要的照射,为降低正常肝脏的NTCP、提高靶区剂量进而提高肝癌放疗疗效提供可能。