肿瘤精确放射治疗中保护危及器官的方法探讨

发布时间：2017-08-03 08:29

  本文关键词：肿瘤精确放射治疗中保护危及器官的方法探讨

  更多相关文章： 危及器官 保护 精确放射治疗 剂量 摆位验证

【摘要】：放射治疗的根本目的是最大限度地将照射剂量集中到靶区以杀灭肿瘤细胞,而周围正常组织及器官少受或免受不必要的照射。精确放疗的优势在于可以提高治疗比,在其治疗过程中危及器官(Organ at risk, OAR)的保护可以通过下列方式实现：(1)通过影像引导等技术提高摆位的精确性,减少CTV到PTV外放范围,从而减少靶区周围正常组织的照射剂量； (2)精确的处方剂量报告,使得OAR剂量评估更为准确；(3)治疗期间应用放射防护剂也可以减少OAR损伤。第一部分Sentinel监控系统在精确放射治疗过程中替代CBCT验证体位的可行性研究目的准确而快速的摆位是精确放射治疗的先决条件。尽可能的减少摆位误差可以缩小从CTV到PTV的安全边界,从而更好的保护正常组织,同时也保证了靶区和危及器官剂量的精确性,本部分研究的目的在于利用一个刚性模体来评价SentinelTM系统辅助摆位的精确性,并在实际放射治疗过程中研究SentinelTM系统与CBCT扫描获得移床数据的相关性,以评价SentinelTM系统是否能够替代CBCT辅助摆位,从而减少CBCT的额外辐射。方法002LFC IMRT模体行定位CT扫描并设计治疗计划,在加速器治疗室内激光线标记摆位后,利用Elekta HexaPODTM六维床移动给定一个已知标准误差,分别做SentinelTM和PXVITM CBCT扫描,记录6个方位的测量误差(平移：TX、TY、TZ,旋转：RX、RY、RZ)。比较两者测量误差与已知误差之间差值绝对值的差异。同样24例不同部位肿瘤患者体位固定后扫定位CT、勾画靶区并设计治疗计划,在放射治疗前扫描CBCT, CBCT前、后以及治疗结束后扫描SentinelTM。比较CBCT和SentinelTM所扫描数据的相关性。结果SentinelTM系统具有较高的稳定性：最大的平移和旋转误差差值的绝对值分别为09mm和0.2°;SentinelTM系统与CBCT之间具有较高的符合性：两者间测量误差与已知标准误差之间差值的绝对值均小于0.9mm(平移、Z轴方向)和0.2。(旋转)。SentinelTM测量数据和CBCT移床数据在3个平移方向以及Y和Z旋转方向为极强相关,而X旋转方向表现为强相关,且具有统计学意义。肿瘤部位会影响两者的相关性,头颈部肿瘤SentinelTM测量数据和CBCT移床数据的相关性显著好于胸部和腹部肿瘤。结论SentinelTM监控与摆位验证系统是一种快速、方便、无创、无辐射的摆位辅助装置,其稳定性好,在头颈部等肿瘤相对位置固定的患者中可以配合CBCT应用,以减少多次CBCT扫描所带来的额外照射。而对于SentinelTM系统在胸腹部肿瘤放射治疗辅助摆位中的应用价值尚需进一步研究。第二部分精确放射治疗处方剂量记录、报告要求的相关研究目的通过回顾性分析在我院治疗的84例鼻咽癌IMRT计划的剂量-体积直方图(DVH),分析ICRU 83号报告与中国鼻咽癌临床分期工作委员会推荐的鼻咽癌IMRT处方剂量要求的差异性。方法 回顾性分析了在2010年1月1日至2012年4月1日期间治疗的84例鼻咽癌调强放射治疗(IMRT)计划的DVH,分别读取PTVnxPCTV1的靶区体积、最小剂量(D100%)、最大剂量(D0%)、D98%、D95%、D50%及D2%。利用PASW Statistics 18(SPSS18.0夕软件分析计算均值、中位数、标准差、最小值、最大值、极差、变异系数、D95%和D50%之间的偏差及均匀性指数(HI)。结果PGTVnx和PCTV1的HI分别为0.1179±0.045和0.2723±0.037,PGTVnx靶区体积越大,T分期越晚,HI越差。PGTVnxPCTV1的D95%均小于D50%,平均偏差分别为-5.15%和-10.97%；实际差值分别为382±180cGy(t=-19.4,p0.001)和741±±140cGy(t=-48.7,p0.001)。结论Dso%作为ICRU 83号报告推荐的PTV处方剂量,结合D98%和D2%能更准确的评估IMRT计划。如果用D50%替代D95%作为处方剂量,PGTVnx和PCTV1需要分别增加5%和11%的剂量,才能达到相似的预期肿瘤局部控制率。第三部分全脑放疗时危及器官海马保护(HA-WBRT)的可行性研究目的 通过分析56例NSCLC患者脑转移病灶位置与NSC和海马保护状态下预防性脑照射(Hippocampal Avoidance,HA-PCI)剂量分布的相关性,旨在探讨NSCLC患者HA-PCI的可行性。方法收集56例NSCLC脑转移患者,在T1W1增强MRI上勾画脑转移病灶、海马及侧脑室室管膜下层(Subventricular zone,SVZ),分析脑转移病灶位置与海马及SVZ的相关性；并设计HA-PCI计划,分析病灶在海马及SVZ周围低剂量区域内的分布情况。结果 139个病灶无一累及海马,海马外放5mm和10mmm范围内分别有6个(4.3%)和18个(12.9%)病灶；有7例累及SVZ(5.0%),SVZ外放5mmm和10mmm范围分别有19个(13.7%)和45个(32.4%)病灶。单纯保护海马时PTV的Dso和D2分别为25.6Gy和27.1Gy；海马Dmean和D2分别为7.4Gy和9.9Gy；海马外围0～5mm、5～10mm口10-15mm区域剂量Dso分别为10.3Gy、15.1Gy和20.5Gy。同时保护海马和SVZ的PCI计划显示SVZ外围5-10mmm区域的Dso和D98为18.6Gy和10.4Gy。结论近1/3的潜在转移灶处于SVZ周围低剂量区；而单纯保护海马的HA-PCI理论上是可行的,但需要有长期生存患者颅内失败的模式来证实其可行性。第四部分 口服造影剂勾画小肠OAR的方式及其对盆腔VMAT剂量的影响目的快速而准确的勾画靶区及正常组织OAR是IMRT成功的关键因素之一。本部分研究的目的在于观察口服造影剂勾画小肠对盆腔放射治疗剂量的影响以及BowelBag和SmallBowel这2种勾画方式在盆腔调强放射治疗中作为小肠限制剂量的优劣。方法9例行术后放射治疗的子宫颈癌患者,扫定位CT后勾画靶区和正常组织。2位放射肿瘤学医师分别用2种方式(BowelBag和SmallBowel)勾画小肠OAR,对比勾画2种方式所耗费的时间,勾画者间差异和接受不同剂量水平照射的绝对体积差异。每例患者先设市容积弧形调调放射治疗计划，再人为改变小肠电子密度行第2次剂量计算,分别形成常规VMAT计划和指定小肠电子密度的VMAT计划。配对t检验比较两个计划的剂量分布差异。结果勾画BowelBag和SmallBowel平均耗费的时间分别为14.6±2.6min和20.6±3.5min(t=7.675,p0.001)。2位医师勾画的BowelBag体积分别为1632.5±287.0cm3和1626.6±276.8 cm3(t=0.523,p=0.615)；而SmallBowel体积分别为484.8±131.9 cm3和598.0±133.1 cm3(t=-3.580,p=0.007).BowelBag和SmallBowel体积一致性指数分别为0.904±0.057和0.653±0.128。剂量研究发现9例患者小肠的电子密度平均为1.099±0.048(1.041～1.211),CT值平均为123.9±66.9(48-280)HU。常规VMAT计划与指定小肠电子密度VMAT计划的靶区D98和D50分别为4989.1±8.4 cGy,5000.1±11.5 cGy和5208.6±22.7 cGy,5191.6±25.5 cGy。为获得相同的靶区处方剂量,2个计划的机器跳数分别为893.3±159.1MU和865.8±153.5MU。结论在盆腔调强放射治疗时就小肠OAR的勾画来说,BowelBag方式较SmallBowel更为方便,耗时少,且不同医师之间的勾画者间差异较小。为勾画方便而在小肠内充盈的造影剂可导致CT值及电子密度升高,放射治疗过程中靶区实际受照剂量较TPS计算所得剂量增加约3.2%,但差异无统计学意义。第五部分谷氨酰胺预防和治疗射线诱导急陛腹泻的随机对照临床研究目的 小肠是盆腔恶性肿瘤放射治疗时主要的剂量限制器官。谷氨酰胺可以促进小肠黏膜的修复,减少射线诱导急性腹泻的发生率。本部分研究的目的在于评价静脉补充谷氨酰胺对盆腔恶性肿瘤放射治疗引起的急性腹泻的预防和治疗作用。方法63例子宫颈癌和子宫内膜癌被随机分成2组：治疗组在放射治疗第四周开始静脉补充谷氨酰胺(力肽(?)),对照组不使用任何谷氨酰胺制剂。用不良事件常用术语标准(CTCAE 3.0)评价急性腹泻的发生率及严重程度,并比较2组之间止泻药物的使用频率和剂量。结果治疗组和对照组之间腹泻发生率(87.1% Vs90.6%,x2=0.198,p=0.656)和严重程度(x2=2.126,p=0.145)的差异无统计学意义,但治疗组止泻药物的使用频率(58.1% Vs 81.3%,x2=4.019,p=0.045)和剂量(27.98mg Vs 54.77mg,t=2.416,p=0.019),以及第五周每天腹泻次数(3.0次/天Vs 3.9次/天,t=2.838,p=0.006)均显著少于对照组。结论放射治疗期间静脉补充谷氨酰胺对射线诱导的急性腹泻具有一定的治疗作用,但是否能预防急性腹泻的发生尚需进一步研究。
【关键词】：危及器官 保护 精确放射治疗 剂量 摆位验证
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R730.55
【目录】：

• 摘要4-9
• Abstract9-16
• 序言16-22
• 参考文献19-22
• 第一部分 SENTINEL监控系统在精确放射治疗过程中替代CBCT验证体位的可行性研究22-42
• 材料和方法23-29
• 结果29-36
• 讨论36-39
• 参考文献39-42
• 第二部分 精确放射治疗处方剂量记录、报告要求的相关研究42-52
• 材料和方法43-45
• 结果45-46
• 讨论46-49
• 参考文献49-52
• 第三部分 全脑放疗时危及器官海马保护（HA-WBRT） 的可行性研究52-67
• 材料和方法53-55
• 结果55-60
• 讨论60-62
• 参考文献62-67
• 第四部分 口服造影剂勾画小肠OAR的方式及其对盆腔VMAT剂量的影响67-80
• 材料与方法68-71
• 结果71-72
• 讨论72-76
• 参考文献76-80
• 第五部分 谷氨酰胺预防和治疗射线诱导急性腹泻的随机对照临床研究80-89
• 材料和方法80-82
• 结果82-84
• 讨论84-86
• 参考文献86-89
• 综述89-105
• 参考文献96-105
• 攻读博士期间发表论文105-106
• 英文缩略词表106-109
• 致谢109-110

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

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本文编号：613428