本文關(guān)鍵詞：基于錐形束CT的宮頸癌自適應(yīng)放療應(yīng)用研究

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【摘要】：近年來,放療技術(shù)飛速發(fā)展,調(diào)強(qiáng)放療技術(shù)(Intensity-modulated radiotherapy,IMRT)已成為放療主要技術(shù)之一,并越來越多應(yīng)用宮頸癌的治療中,但其并未完成考慮腫瘤退縮及分次間的擺位誤差、分次內(nèi)的器官運(yùn)動(dòng)對(duì)患者受照劑量的影響。隨著機(jī)載錐形束CT(Cone-Beam Computed Tomography,CBCT)應(yīng)用于圖像引導(dǎo)調(diào)強(qiáng)放療(Image-Guided RadioTherapy,IGRT),就逐漸開展了在線修改或重新優(yōu)化計(jì)劃的自適應(yīng)放療(Adaptive Radiation Therapy,ART)。本論文首先利用機(jī)載的錐形束CT掃描系統(tǒng),獲得CBCT圖像,與初始計(jì)劃CT相配準(zhǔn),獲取患者左右(X)、頭腳(Y)、前后(Z)方向及相對(duì)應(yīng)旋轉(zhuǎn)方向的擺位誤差,并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。其次利用CBCT對(duì)放療過程中感興趣區(qū)域(Region of interests,ROIs)的體積及空間位置變化進(jìn)行監(jiān)測(cè),使用體積差異法、DICE相似度法(Dice Similarity Coefficient,DSC)來量化評(píng)價(jià)其變化情況。同時(shí)在自動(dòng)勾畫軟件(Atlas-Based autosegmentation,ABAS)系統(tǒng)中,以首次CT勾畫的ROI為模板,自動(dòng)勾畫第二次CT的ROI,并在Oncentra系統(tǒng)上進(jìn)行手動(dòng)ROI勾畫。將自動(dòng)與手動(dòng)勾畫的ROI傳輸?shù)斤w利浦Pinnacle計(jì)劃系統(tǒng)進(jìn)行比較并利用DSC、體積和時(shí)間等參數(shù)來評(píng)估自動(dòng)勾畫效果。然后,為了評(píng)價(jià)自動(dòng)腳本設(shè)計(jì)方案的臨床效果,由高年資物理師使用自動(dòng)化腳本和手動(dòng)兩種方法進(jìn)行計(jì)劃設(shè)計(jì),比較兩組計(jì)劃的劑量體積直方圖(dose volume histograms,DVH)、適形度指數(shù)(conformity index,CI)及均勻性指數(shù)(homogeneity index,HI)、計(jì)劃設(shè)計(jì)所需時(shí)間(t)等參數(shù)指標(biāo)。最后,綜合以上技術(shù)對(duì)宮頸癌自適應(yīng)放療進(jìn)行探索性研究。在Pinnacle計(jì)劃系統(tǒng)中,將基于CBCT圖像勾畫出的ROI配準(zhǔn)后映射至初始定位CT圖像中,運(yùn)用自編腳本程序?qū)?-7組CBCT圖像進(jìn)行ART自動(dòng)計(jì)劃設(shè)計(jì)。將ART計(jì)劃導(dǎo)入MIM軟件系統(tǒng),生成累積劑量計(jì)劃,并與原始CT計(jì)劃對(duì)比。探討宮頸癌自適應(yīng)放療的最佳實(shí)施方案。對(duì)于宮頸癌患者,使用個(gè)體化的自適應(yīng)放射治療方案是完全有必要的,可避免宮頸癌調(diào)強(qiáng)放療中擺位誤差,減少甚至取消靶區(qū)擴(kuò)邊。同時(shí)可針對(duì)影像設(shè)備反饋的腫瘤退縮、危及器官位置變化等信息及時(shí)調(diào)整計(jì)劃,保證了劑量的準(zhǔn)確性。最終提高臨床療效和降低放射治療的毒副反應(yīng)。
【關(guān)鍵詞】：宮頸癌 調(diào)強(qiáng)放射治療 錐形束CT 擺位誤差 自適應(yīng)放療
【學(xué)位授予單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：R737.33;R730.44
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第1章 引言9-15
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 IMRT和IGRT放射治療技術(shù)10-11
• 1.3 自適應(yīng)放射治療概述11
• 1.4 自適應(yīng)放射治療方法及現(xiàn)狀11-13
• 1.5 研究內(nèi)容和方法13-14
• 1.5.1 宮頸癌調(diào)強(qiáng)放療擺位誤差研究13
• 1.5.2 宮頸癌調(diào)強(qiáng)放療過程中靶區(qū)和危及器官體積和空間位置變化研究13
• 1.5.3 自動(dòng)勾畫軟件在宮頸癌器官勾畫中的應(yīng)用13
• 1.5.4 運(yùn)用腳本的宮頸癌調(diào)強(qiáng)放療自動(dòng)化設(shè)計(jì)13-14
• 1.5.5 宮頸癌自適應(yīng)調(diào)強(qiáng)放療研究14
• 1.6 論文的組織結(jié)構(gòu)14-15
• 第2章 宮頸癌調(diào)強(qiáng)放療擺位誤差研究15-19
• 2.1 材料與方法15-17
• 2.1.1 臨床資料15
• 2.1.2 操作流程15-16
• 2.1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理16-17
• 2.2 結(jié)果17
• 2.3 討論17-18
• 2.4 小結(jié)18-19
• 第3章 宮頸癌調(diào)強(qiáng)放療中靶區(qū)及OAR體積和位置變化研究19-28
• 3.1 材料與方法19-22
• 3.1.1 設(shè)備條件19
• 3.1.2 研究對(duì)象19-20
• 3.1.3 操作流程20-22
• 3.2 結(jié)果22-25
• 3.2.1 體積變化22-25
• 3.2.2 體積變化率25
• 3.2.3 DICE參數(shù)25
• 3.3 討論25-26
• 3.4 小結(jié)26-28
• 3.4.1 體積變化26
• 3.4.2 體積變化率（△V%）26-27
• 3.4.3 DSC參數(shù)27-28
• 第4章 自動(dòng)輪廓勾畫軟件在宮頸癌器官勾畫中的應(yīng)用28-33
• 4.1 材料與方法28-29
• 4.1.1 一般患者資料28
• 4.1.2 ABAS軟件28
• 4.1.3 靶區(qū)勾畫28
• 4.1.4 ABAS軟件自動(dòng)勾畫流程28-29
• 4.1.5 自動(dòng)勾畫評(píng)估指標(biāo)29
• 4.1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理29
• 4.2 結(jié)果29-31
• 4.3 討論31-32
• 4.4 小結(jié)32-33
• 第5章 運(yùn)用腳本的宮頸癌自動(dòng)化計(jì)劃設(shè)計(jì)33-43
• 5.1 材料與方法33-38
• 5.1.1 研究對(duì)象和設(shè)備33
• 5.1.2 CT定位33
• 5.1.3 靶區(qū)和危及器官勾畫33
• 5.1.4 計(jì)劃設(shè)計(jì)過程和腳本記錄33-38
• 5.1.5 計(jì)劃評(píng)估38
• 5.2 結(jié)果38-41
• 5.2.1 腳本步驟38-39
• 5.2.2 計(jì)劃對(duì)比結(jié)果39-41
• 5.3 討論41-42
• 5.4 小結(jié)42-43
• 第6章 宮頸癌自適應(yīng)放療研究43-49
• 6.1 材料與方法43-45
• 6.1.1 一般臨床資料和儀器設(shè)備43
• 6.1.2 CT定位與CBCT圖像的收集和融合43
• 6.1.3 計(jì)劃設(shè)計(jì)和劑量疊加43-45
• 6.1.4 計(jì)劃評(píng)價(jià)指標(biāo)45
• 6.1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析45
• 6.2 結(jié)果45-47
• 6.2.1 腫瘤靶區(qū)HI指數(shù)45-46
• 6.2.2 腫瘤靶區(qū)劑量參數(shù)46
• 6.2.3 正常組織受量變化46-47
• 6.3 討論47-48
• 6.4 小結(jié)48-49
• 第7章 總結(jié)與展望49-50
• 7.1 總結(jié)49
• 7.2 展望49-50
• 參考文獻(xiàn)50-54
• 致謝54-56
• 個(gè)人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果56

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本文編號(hào)：630304