發(fā)布時(shí)間：2017-09-14 18:29

  本文關(guān)鍵詞：圖像形變配準(zhǔn)引導(dǎo)胸中上段食管癌放療計(jì)劃修正的研究

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【摘要】：目的:影像引導(dǎo)放療是通過獲取患者的在線影像(每次放療實(shí)施前獲取的影像),并針對(duì)腫瘤位移和形狀的變化,采取移動(dòng)治療床的方法校正位置誤差。這種方式的局限在于無法校正腫瘤及其周圍重要器官之間的相對(duì)位置變化和變形,會(huì)導(dǎo)致腫瘤漏照或正常組織受到不應(yīng)有的照射。通過自主研發(fā)的具有圖像形變配準(zhǔn)及在線優(yōu)化功能的圖像引導(dǎo)放療工作站軟件,由集成在醫(yī)用直線加速器上的錐形束CT(Cone-Beam CT,CBCT)在線采集胸中上段食管癌調(diào)強(qiáng)放射治療(intensity modulated radiotherapy,IMRT)食管病變及周圍正常組織器官解剖圖像,通過形變配準(zhǔn)在線影像和計(jì)劃CT影像,獲得腫瘤和周圍重要器官的位移和變形信息,并根據(jù)這些信息,在原始放療計(jì)劃的基礎(chǔ)上,快速在線優(yōu)化調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃,使新產(chǎn)生的放療計(jì)劃適應(yīng)上述位移和變形(在線產(chǎn)生的調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃劑量計(jì)算的準(zhǔn)確性需要經(jīng)過型檢實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證),對(duì)比放療計(jì)劃修改前后的臨床可接受情況,評(píng)價(jià)放療圖像引導(dǎo)工作站軟件應(yīng)用于胸中上段食管癌的臨床療效和安全性。本研究也是在線自適應(yīng)放療中新技術(shù)和新方法在臨床應(yīng)用的有益性嘗試。方法:1、實(shí)驗(yàn)?zāi)M在定位和治療時(shí),腫瘤和(或)危及器官的位置、形狀發(fā)生的變化。通過圖像引導(dǎo)放療工作站軟件,在線修改調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃。最后參照AAPM119號(hào)報(bào)告的要求,對(duì)比在線產(chǎn)生的新的調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃在固體水中的劑量測(cè)量數(shù)據(jù)和計(jì)算數(shù)據(jù),以驗(yàn)證調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃劑量計(jì)算的準(zhǔn)確性。2、5例胸中上段食管癌調(diào)強(qiáng)放射治療(IMRT)患者入組,并且保證靶區(qū)頭腳方向不大于15厘米,每周行CBCT擺位驗(yàn)證和校正。每次CBCT圖像掃描后,用圖像引導(dǎo)放療工作站軟件在線融合圖像和在線勾畫靶區(qū)并評(píng)價(jià)原始放療計(jì)劃,若原始放療計(jì)劃理想,則不需要修改放療計(jì)劃,否則在線修改放療計(jì)劃。分析研究經(jīng)過在線計(jì)劃系統(tǒng)優(yōu)化后的計(jì)劃對(duì)靶區(qū)及正常組織(脊髓和肺)受量影響。結(jié)果:1、對(duì)射野進(jìn)行了逐個(gè)測(cè)量,所用伽馬標(biāo)準(zhǔn)為3%/3mm。將膠片輻射劑量測(cè)定法標(biāo)準(zhǔn)化為與電離室測(cè)量相一致的一個(gè)點(diǎn)或一個(gè)區(qū)域。此處置信限表示為與100%的差值。結(jié)果為97.69±2.66,置信限值為7.5或92.5%。電離室測(cè)量,對(duì)于靶區(qū)內(nèi)的高劑量低梯度區(qū)域,測(cè)量劑量和計(jì)劃劑量間的平均差異為0.012±0.019,符合0.049的置信限(平均值+1.96σ)。對(duì)于低劑量回避結(jié)構(gòu),測(cè)量劑量和計(jì)劃劑量間總體平均差異變?yōu)?.0093±0.01,符合0.029的置信限值。復(fù)合野膠片測(cè)量,合并所有膠片平面所得平均值為95.4±3.1。使用相同方法建立置信限,但置信限公式略有不同:(100 平均值)+1.96σ。所得數(shù)值為10.7,或89.3%。93%的膠片結(jié)果顯示伽馬線的通過率為89%或更高。2、5例胸中上段食管患者共獲得30套CBCT圖像,30套m CBCT圖像。CT計(jì)劃與實(shí)際計(jì)劃的PTV靶區(qū)適形度CI和劑量均勻性HI的差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義�？梢�,在線修改計(jì)劃后所生成的靶區(qū)適形度CI和劑量的均勻性HI均高于計(jì)劃CT,相對(duì)于CT計(jì)劃,實(shí)際計(jì)劃中同脊髓最大劑量,雙肺平均劑量Dmean明顯降低,上述差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義);另外,雙肺V20實(shí)際累積計(jì)劃中也顯著降低,以上差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)論:放療圖像引導(dǎo)工作站軟件由劑量計(jì)算、圖像配準(zhǔn)、計(jì)劃修改和計(jì)劃評(píng)估等模塊組成。本工作站基于梯度信息的變形配準(zhǔn)算法、GPU加速的Collapsed Cone劑量計(jì)算和局部直接機(jī)器參數(shù)優(yōu)化等關(guān)鍵技術(shù),已基本實(shí)現(xiàn)了放療計(jì)劃的在線快速優(yōu)化功能。同時(shí),經(jīng)過嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,在線放療計(jì)劃系統(tǒng)的調(diào)強(qiáng)劑量計(jì)算的準(zhǔn)確性已達(dá)到AAPM119號(hào)報(bào)告要求的標(biāo)準(zhǔn)。在放療圖像引導(dǎo)工作站軟件應(yīng)用于胸中上段食管癌調(diào)強(qiáng)放療的臨床研究中,在線計(jì)劃和原始計(jì)劃DVH圖比較得出,經(jīng)過在線優(yōu)化的放療計(jì)劃明顯提高了腫瘤靶區(qū)的劑量,同時(shí)減少了肺、脊髓等正常組織的受量。放療圖像引導(dǎo)工作站軟件,一方面能夠?qū)崿F(xiàn)患者在不離開治療床的情況下,快速解決腫瘤及其周圍重要器官的變形和相對(duì)位置變化的問題,另一方面通過改善放射治療的劑量準(zhǔn)確性,在治療過程中可以根據(jù)解剖影像的變化對(duì)放療劑量予以相應(yīng)調(diào)整,對(duì)放療計(jì)劃進(jìn)行重新優(yōu)化,在最大限度地保護(hù)正常組織的前提下,盡可能多地殺滅腫瘤細(xì)胞,從而提高患者的生存率。
【關(guān)鍵詞】：調(diào)強(qiáng)放射治療 錐形束CT 圖像引導(dǎo)放療 形變配準(zhǔn) 劑量計(jì)算 自適應(yīng)放療 胸中上段食管癌
【學(xué)位授予單位】：濟(jì)南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：R730.55;R735.1
【目錄】：

• 研究生導(dǎo)師及課題小組成員簡(jiǎn)介4-6
• 摘要6-9
• Abstract9-13
• 主要符號(hào)表13-14
• 前言14-18
• 一、在線調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃系統(tǒng)劑量學(xué)驗(yàn)證18-38
• 1.1 材料與方法18-29
• 1.2 結(jié)果29-33
• 1.3 討論33-38
• 二、胸中上段食管癌患者于在線調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃系統(tǒng)中的應(yīng)用38-46
• 2.1 材料與方法38-40
• 2.2 結(jié)果40-41
• 2.3 討論41-46
• 結(jié)論46-47
• 參考文獻(xiàn)47-50
• 綜述 基于圖像形變配準(zhǔn)的自適應(yīng)放療技術(shù)研究進(jìn)展50-56
• 參考文獻(xiàn)53-56
• 攻讀學(xué)位期間取得的研究成果56-57
• 致謝57

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1 陳根余,鄭學(xué)侃,秦孟家,程慶芳;微機(jī)輔助制定放療計(jì)劃[J];中國(guó)放射腫瘤學(xué);1989年03期

2 廖福錫;夏邦傳;;常規(guī)放療計(jì)劃制作與質(zhì)控[J];醫(yī)療裝備;2012年12期

3 王慧亮;包尚聯(lián);陳國(guó)耀;;基于多核的并行模擬退火放療計(jì)劃優(yōu)化加速方法[J];北京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008年06期

4 潘郁;荊保國(guó);王澤輝;袁弋;鐘文輝;何強(qiáng);;探討以脊柱為參考物驗(yàn)證食道癌放療計(jì)劃的誤差[J];內(nèi)蒙古中醫(yī)藥;2012年14期

5 馬陌,鄭明民,沈家政,曹煥云;對(duì)放療計(jì)劃評(píng)價(jià)方法的探討[J];中國(guó)放射腫瘤學(xué);1989年04期

6 孫榮剛;;食管癌兩次放療計(jì)劃融合與單次放療計(jì)劃療效比較[J];現(xiàn)代腫瘤醫(yī)學(xué);2014年02期

7 王進(jìn)亮,白凈,羅建文,徐榭;基于直接反投影圖像重建算法的放療計(jì)劃計(jì)算方法[J];中國(guó)醫(yī)學(xué)影像技術(shù);2004年09期

8 劉浩;劉宗藩;馬棟輝;王巨武;;放療計(jì)劃管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];醫(yī)學(xué)信息;2006年05期

9 王進(jìn)亮,白凈,羅建文,徐榭;蒙特卡羅方法和三維數(shù)字人體模型在放療計(jì)劃質(zhì)量保證中的應(yīng)用[J];生物物理學(xué)報(bào);2005年03期

10 朱健;尹勇;李建彬;劉同海;盧潔;;放療計(jì)劃系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)體系的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];生物醫(yī)學(xué)工程研究;2007年02期

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1 孫濤;林秀桐;尹勇;劉同海;盧潔;;喉癌的四種放療計(jì)劃的劑量學(xué)比較[A];中華醫(yī)學(xué)會(huì)放射腫瘤治療學(xué)分會(huì)六屆二次暨中國(guó)抗癌協(xié)會(huì)腫瘤放療專業(yè)委員會(huì)二屆二次學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2009年

2 王中堂;孫洪福;李寶生;楊國(guó)仁;盧潔;;肺灌注顯像在Ⅲ期非小細(xì)胞肺癌優(yōu)化放療計(jì)劃的相關(guān)因素研究[A];中華醫(yī)學(xué)會(huì)放射腫瘤治療學(xué)分會(huì)六屆二次暨中國(guó)抗癌協(xié)會(huì)腫瘤放療專業(yè)委員會(huì)二屆二次學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2009年

3 李前文;杜云翔;山順林;姜瑞偉;范春水;周后龍;;調(diào)強(qiáng)適形放療計(jì)劃的驗(yàn)證與質(zhì)量控制[A];2007第六屆全國(guó)放射腫瘤學(xué)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2007年

4 姚寶善;曲桂紅;;放療計(jì)劃系統(tǒng)[A];首屆中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)醫(yī)療儀器分會(huì)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];1993年

5 周衛(wèi)兵;馮炎;陳佳藝;章真;;應(yīng)用放射生物模型優(yōu)化和評(píng)價(jià)不同乳腺癌放療計(jì)劃的研究[A];2007第六屆全國(guó)放射腫瘤學(xué)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2007年

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8 陳朝斌;鄧力;李剛;葉濤;;BNCT放療計(jì)劃軟件系統(tǒng)MDP的研制與初步驗(yàn)證[A];中國(guó)核科學(xué)技術(shù)進(jìn)展報(bào)告（第二卷）——中國(guó)核學(xué)會(huì)2011年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集第6冊(cè)（核物理分卷、計(jì)算物理分卷、粒子加速器分卷）[C];2011年

9 趙快樂;廖仲星;張小東;;下段食管癌的IMRT和質(zhì)子放療計(jì)劃的比較[A];2007第六屆全國(guó)放射腫瘤學(xué)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2007年

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1 鄧?yán)?局部晚期下咽癌術(shù)后不同放療計(jì)劃劑量學(xué)比較研究[D];蘇州大學(xué);2015年

2 郭云鵬;左乳癌改良根治術(shù)后三維適形調(diào)強(qiáng)放療與電子線放療計(jì)劃的劑量學(xué)比較[D];山西醫(yī)科大學(xué);2015年

3 陳毅如;圖像形變配準(zhǔn)引導(dǎo)胸中上段食管癌放療計(jì)劃修正的研究[D];濟(jì)南大學(xué);2015年

4 鄧沖;基于CUDA的放療計(jì)劃系統(tǒng)劑量評(píng)估和三維重建研究[D];蘭州交通大學(xué);2014年

5 付慶國(guó);加速器全碳素纖維治療床對(duì)放療計(jì)劃劑量的影響與修正[D];清華大學(xué);2012年

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本文編號(hào)：851620