圖像引導(dǎo)的頭頸部腫瘤放射治療.pdf

1、第一部分在局部晚期鼻咽癌患者中減小原發(fā)灶PTV邊界的初步研究
　　目的：分析局部晚期初治或復(fù)發(fā)鼻咽癌IMRT計劃中縮小原發(fā)灶PTV外擴的邊界,對靶區(qū)劑量分布和正常組織受照劑量的影響。
　　方法：共計有13例鼻咽癌患者進入研究,復(fù)發(fā)2例,初治鼻咽癌11例。T3病例3例,T4病例10例。其中2例為局部復(fù)發(fā)晚期鼻咽癌,放療70Gy/35F,初治鼻咽癌為70.4Gy/32F。所有患者IMRT計劃治療23-25次時(治療計劃1,在優(yōu)化

2、計劃時32-35次),在治療前的計劃CT上縮小相應(yīng)的PTV外擴邊界,包括CTV和GTV,但縮小的CTV僅包括原發(fā)灶的CTV,所有的邊界均縮小為小于或等于2mm,制定后續(xù)的放療計劃(7-10次),并將第一階段的計劃疊加(治療計劃2,患者真正接受治療的計劃)。同時根據(jù)縮小邊界后的PTV做了第三個放療計劃(治療計劃3,沒有給患者治療),計劃3仍為32-35F。這樣每位患者共計有三個優(yōu)化計劃。分析比較三個計劃的靶區(qū)和正常組織的劑量學(xué)變化。

3、>　　結(jié)果：8例患者的計劃由一位物理師完成。5例患者的計劃由兩位物理師獨立完成。13例患者的計劃1和計劃2配對比較結(jié)果顯示,縮小PTV邊界后,脊髓的最大劑量和PTV-G的平均劑量差別沒有統(tǒng)計學(xué)意義,而腦干、視神經(jīng)、顳葉和視交叉的劑量均減少。尤其是在考慮到OARs的容積效應(yīng)時,縮小PTV邊界后對將會明顯減少OARs超過耐受劑量限制的體積,如腦干超過54Gy的體積、腦顳葉超過60Gy的體積,P均為0.000。如果患者的計劃從一開始即將PTV

4、縮小為2mm(計劃3),再將和實際治療的計劃2比較,計劃3中患者的腦顳葉所受的劑量將會明顯減少,視交叉和視神經(jīng)的劑量亦明顯減少。腦干的劑量、脊髓的劑量變化則無統(tǒng)計學(xué)差異,而患者的IMRT計劃從一開始即為縮小的PTV計劃3,與沒有縮小的PTV1計劃相比較,所研究的OARs除脊髓外,所受照射劑量明顯縮小,甚至可能改善靶區(qū)的劑量分布,P=0.022。
　　結(jié)論：局部晚期鼻咽癌病例進行縮小原發(fā)灶PTV邊界的初步研究發(fā)現(xiàn):在放療25次后,縮

5、小PTV的邊界,在沒有損害靶區(qū)劑量覆蓋的情況下,能夠減少危及器官的劑量,并能改善PTV-C的劑量分布。
　　第二部分兆伏錐形束CT引導(dǎo)的頭頸和腦腫瘤的放射治療
　　(一)頭頸和腦腫瘤放療等中心點在第一、二頸椎及以上處的擺位誤差分析
　　目的：探討兆伏錐形束CT影像引導(dǎo)的頭頸和腦部腫瘤精確放療中,等中心點在第二頸椎下緣以上的治療中心偏移規(guī)律。
　　方法：從2007年4月到2008年3月,22例頭頸部腫瘤(初治鼻咽癌

6、15例,腮腺腫瘤4例和腦膠質(zhì)瘤3例),在我院接受三維適形放療(7例)或適形調(diào)強放射治療(15例),照射劑量為56-70.4Gy/28-32次/6-7周。19例用頭頸肩面罩固定,3例用頭部面罩固定。所有患者均行CT模擬,勾畫靶區(qū)和危及器官。每周治療前拍一次MVCBCT圖像,將治療計劃疊加到MVCBCT圖像上,自動配準(zhǔn)后根據(jù)MVCBCT圖像上的輪廓及骨、空腔臟器等解剖標(biāo)志,手動微調(diào)配準(zhǔn)。分析相對于計劃CT上的中心在頭腳、垂直、左右三維方向上

7、偏移的距離。
　　結(jié)果：共有22例患者接受了每周一次的放療前MV-CBCT掃描,每位患者接受4-7次,共計129次。左右、前后和頭腳三個方向中,任一方向＞0.3am:28次(21.7％),＞0.4am:15次(11.6％)及＞0.5cm:9次(7.0％)。按照99％CTV包含在95％處方劑量曲線范圍內(nèi)計算,CTV到PTV邊界外擴在左右方向0.38cm、前后方向0.36cm、頭腳方向0.47cm。在頭腳方向要較左右方向和前后方向超過

8、近0.1cm。頭腳和左右中心偏移方向的頻次差別不大,而在垂直方向則更多的向后偏移,達到4:1。相對來說,頭腳方向的中心偏移較左右和前后方向大,隨著放療時間的延長,各方向偏移的平均值,在三個方向上均有增大的趨勢。
　　結(jié)論：頭頸和腦腫瘤精確放療等中心點在第二頸椎下緣以上部位時,CTV到PTV的邊界外擴并不需要均勻外放;垂直方向上,治療中心向前偏移的幾率明顯超過向后;頭腳方向較左右和前后方向偏移大,隨著放療的進行,在三個方向上的偏移均

9、有增大的趨勢。
　　第二部分兆伏錐形束CT引導(dǎo)的頭頸和腦腫瘤的放射治療
　　(二)鼻咽癌放療等中心點在環(huán)狀軟骨處的擺位誤差研究
　　目的：分析兆伏錐形束CT影像引導(dǎo)的鼻咽癌精確放療中等中心點在環(huán)狀軟骨下緣即上下頸交界處的擺位誤差。
　　方法：從2008年12月至2009年3月,8例初治鼻咽癌在我院接受調(diào)強放射治療照射劑量為66-70.4Gy/30-32次/6-7周。用頭頸肩面罩固定。所有患者均行CT模擬,勾畫靶區(qū)

10、和危及器官。每周治療前拍一次兆伏錐形束CT圖像,分析相對于計劃CT上的中心在頭腳、垂直、左右三維方向上偏移的距離,探討鼻咽癌精確放療中,等中心點在環(huán)狀軟骨下緣即上下頸交界處治療中心偏移情況。并將結(jié)果與第一部分相比較。
　　結(jié)果：共有8例初治患者接受了每周一次的放療前MV-CBCT掃描,每位患者接受5-7次,共計46次。46次掃描中,左右、前后和頭腳三個方向中,任一方向＞0.3cm:5次(10.9％),＞0.4cm:2次(4.4％)

11、及＞0.5cm:2次(4.4％)。按照99％CTV包含在95％處方劑量曲線范圍內(nèi)計算,CTV到PTV邊界外擴在左右方向0.42cm、前后方向0.39cm、頭腳方向0.37cm。頭腳方向的隨機誤差最大,為0.15cm,而頭腳方向和前后方向為0.1cm。在前三周,左右方向上等中心點偏移有逐漸增大的趨勢。
　　結(jié)論：鼻咽癌精確放療時的等中心點在環(huán)狀軟骨下緣水平時,左右方向的隨機誤差最大,在前三周,左右方向上逐漸增大的趨勢。
　　第

12、三部分KVCBCT引導(dǎo)的頭頸和腦部腫瘤放射治療
　　(一)骨配準(zhǔn)和灰度配準(zhǔn)差異的研究
　　目的：KVCBCT引導(dǎo)的頭頸和腦部腫瘤精確放射治療提供了骨配準(zhǔn)和灰度配準(zhǔn)及其基礎(chǔ)上手動配準(zhǔn)的方式,研究其配準(zhǔn)結(jié)果差異及原因,提出應(yīng)用的建議。
　　方法：從2007年4月至2008年7月,11例頭頸部腫瘤(復(fù)發(fā)鼻咽癌5例,腮腺腫瘤3例,頸椎椎體腫瘤2例)和腦膠質(zhì)瘤1例,在我院接受三維適形放療(5例)或調(diào)強放射治療(6例),照射劑量為

13、56-70Gy/28-35次/5.6-7周。10例用頭頸肩面罩固定,1例用頭部面罩固定。所有患者均行CT模擬,勾畫靶區(qū)和危及器官。每周治療前拍1-3次KVCBCT圖像,將放射治療的計劃融合到KVCBCT圖像上,選擇好CLIPBOX后,分別按照骨性配準(zhǔn)和灰度配準(zhǔn)后再按照解剖標(biāo)志手動微調(diào),分析相對于計劃CT上的中心在頭腳、垂直、左右三維方向上軸向和旋轉(zhuǎn)的偏移。兩種配準(zhǔn)方式的差異比較采用配對t檢驗。
　　結(jié)果：共有11例患者接受每周1-

14、3次的放療前KVCBCT掃描,每位患者接受2-12次,共計有87幅KVCBCT圖像。無論選用骨配準(zhǔn)還是灰度配準(zhǔn),總體來說,灰度配準(zhǔn)的偏移較骨配準(zhǔn)小。軸向、旋轉(zhuǎn)偏移程度上,都是頭腳方向最大。在左右方向軸向偏移兩種配準(zhǔn)的均值分別為0.18cm和0.15cm,頭腳方向分別為0.21cm和0.15cm,前后方向分別為0.14cm和0.11cm。在左右方向旋轉(zhuǎn)偏移兩種配準(zhǔn)的均值分別為0.91°和0.47°,頭腳方向分別為1.31°和1.21°,前

15、后方向為0.90°和0.65°。配對比較后發(fā)現(xiàn):在頭腳方向上,兩種配準(zhǔn)沒有顯著性差異:軸向偏移P=0.832,旋轉(zhuǎn)偏移P=0.177。但在左右和前后方向上則有顯著性差異:軸向偏移配對比較P=0.000和0.000,旋轉(zhuǎn)偏移配對比較P=0.000和0.008。
　　結(jié)論：我院在線KVCBCT技術(shù)引導(dǎo)的頭頸和腦部腫瘤的放射治療,建議首選骨配準(zhǔn),滿足要求后即可給予治療。若不能滿足要求,在左右和前后方向上,則考慮選用灰度配準(zhǔn),而在頭腳方向

16、上,則直接在線校準(zhǔn)并重新驗證。
　　第三部分KVCBCT引導(dǎo)的頭頸和腦部腫瘤放射治療
　　(二)頭頸和腦部腫瘤放射治療中的旋轉(zhuǎn)誤差分析
　　目的：分析KVCBCT在引導(dǎo)頭頸和腦部腫瘤精確放射治療中的旋轉(zhuǎn)誤差。
　　方法：從2007年4月至2008年7月,11例頭頸部腫瘤(復(fù)發(fā)鼻咽癌5例,腮腺腫瘤3例,頸椎椎體腫瘤2例)和腦膠質(zhì)瘤1例,在我院接受三維適形放療(5例)或調(diào)強放射治療(6例),照射劑量為56-70Gy/

17、28-35次/5.6-7周。10例用頭頸肩面罩固定,1例用頭部面罩固定。所有患者均行CT模擬,勾畫靶區(qū)和危及器官。每周治療前拍1-3次KVCBCT圖像,將放射治療的計劃融合到KVCBCT圖像上,選擇好CLIPBOX后,分別按照骨性配準(zhǔn)和灰度配準(zhǔn)后再按照解剖標(biāo)志手動微調(diào),分析相對于計劃CT上的中心在頭腳、垂直、左右三維方向上旋轉(zhuǎn)擺位誤差和軸向誤差。兩種擺位誤差的相關(guān)性分析采用Spearman相關(guān)分析。
　　結(jié)果：共有11例患者接受了

18、每周1-3次的放療前KVCBCT掃描,每位患者接受2-12次,共計有87組KVCBCT圖像。在左右方向(X)旋轉(zhuǎn)擺位誤差在骨配準(zhǔn)和灰度配準(zhǔn)兩種方式中的均值分別為0.91°和0.47°,頭腳方向分別為1.31°和1.21°,前后方向(Z)0.90°和0.65°。骨配準(zhǔn)三個方向的最大值分別為3.7°、5°和6°,灰度配準(zhǔn)三個方向的最大值分別為2°、4°和4°。骨配準(zhǔn)中,任一軸向旋轉(zhuǎn)誤差大于2°為26次(29.9％),大于3°為9次(10.4