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目的:探讨宫颈癌患者调强放疗(IMRT)过程中靶区和正常组织的解剖结构、体积变化和位置改变,以及由上述因素引起的靶区和危及器官的受量变化,初步评估宫颈癌IMRT患者放疗中期再次计划和个体化治疗的必要性。 方法: 1.靶区体积及位移研究 选择20例未行手术而行 IMRT治疗的的宫颈癌患者,所有患者均行同步放化疗。放疗中期再次行CT定位扫描,获取新的定位CT图像(CT2),并重新勾画靶区和危及器官,在计划系统将两次CT图像以盆腔骨性结构为标准匹配,并进行微调修正,使得两次图像在空间位置上处于同一坐标系,对两次图像采用灰度融合。图像融合后,将第一次CT图像靶区复制到第二次CT图像上,在第二次CT图像上会有基于第一次CT图像的靶区和第二次勾画的靶区,逐层勾画取两个靶区的交集。比较放疗前与放疗中期 GTV、膀胱和直肠体积变化,比较三者边界在左、右、腹、背、头和脚6个方向上的位置改变,计算三者的骰子相似系数(DSC)。 2.二次计划的剂量学研究 对20位患者,设计调强放疗计划,每位患者均采用7野照射,处方剂量均为50Gy/2Gy/25f,X射线能量为6MV。每位患者放疗40Gy/20f时再次行CT定位扫描,基于初始定位CT(CT1)制定放疗计划1(plan1),得到剂量体积直方图1(DVH-1),基于再次定位CT(CT2)制定放疗计划2(plan2),得到剂量体积直方图2(DVH-2),将CT1与CT2进行灰度融合后,把plan1的剂量形变到CT2上,得到DVH-3,将DVH-3选择治疗20次,DVH-2选择治疗5次进行叠加,得到DVH-4,使DVH-1和DVH-4的处方剂量和治疗次数相同。比较DVH-1和DVH-4中靶区及正常组织的剂量。 结果: 1.靶区体积及位移研究 ①患者GTV、膀胱、直肠体积在放疗过程中变化较大放疗中期20位患者 GTV体积均缩小,体积改变最大为193.90 cm3,体积变化为71.95%;55%(11/20)的患者膀胱体积减小,体积改变最大为301.41 cm3,体积变化为62.79%;55%(11/20)的患者直肠体积减小,体积改变最大为128.76 cm3,体积变化为65.07%。 ②GTV放疗前与放疗中的体积差异有统计学意义,膀胱和直肠在放疗前与放疗中的体积差异无统计学意义,GTV、膀胱、直肠放疗前和放疗中体积与其交集相比均有统计学意义。 ③GTV在右、头、脚侧位移较大,膀胱在头、脚、背侧位移较大,直肠在右、头、脚侧位移较大。 ④GTV在右、头、脚、腹侧的位移变化有统计学差异,膀胱在头、脚、腹侧的位移变化有统计学差异,直肠在头、脚、腹、背侧的位移变化有统计学差异,三者在其余方向上的位移变化无统计学差异。 ⑤三者的骰子相似系数相似,GTV的骰子相似系数为0.55±0.13,膀胱的为0.60±0.17,直肠的为0.58±0.17。 2.二次计划的剂量学研究 ①重新计划与不重新计划相比,CTV的CI和HI均无统计学差异,但重新计划后CTV的CI略有增加,HI略降低;PTV的CI和HI均有统计学差异,重新计划后PTV的CI增加了2.4%,HI降低了11.5%。 ②重新计划与不重新计划相比,CTV的Dmean、PTV的D100、D95、Dmean均有统计学差异,重新计划后CTV的Dmean增加了121 cGy(2.5%),PTV的D100、D95、Dmean分别增加了77cGy(1.6%)、115cGy(2.3%)、44cGy(0.87%);CTV的 D100、D95、D90、PTV的 D90重新计划后的剂量有所增加,但差异无统计学意义。 ③重新计划后,膀胱的V50降低了0.83%,差异有统计学意义;膀胱的Dmean降低了82 cGy(2.2%),差异有统计学意义;膀胱的V40、V30有所降低,但差异无统计学意义。重新计划后,直肠的V50降低了3.05%,差异有统计学意义;直肠的Dmean降低了21 cGy(0.4%),差异有统计学意义;直肠V45、V40有所降低,但差异无统计学意义。重新计划后,股骨头的V50、V40、Dmean有所降低,但差异无统计学意义。 结论:宫颈癌患者个体间GTV、膀胱、直肠体积差异较大,放疗过程中膀胱、直肠体积变化具有不确定性,靶区及正常组织会发生不同程度的移动。宫颈癌调强放疗患者放疗中期二次计划,能提高靶区的适形度(CI)和均匀性(HI),减少靶区剂量覆盖的不足;能减少直肠和膀胱的受量。因此,宫颈癌患者放疗中期重新计划或自适应放疗是必要的。