论文部分内容阅读
目的通过每周KV-CBCT监测食管癌三维适形放疗过程中的摆位误差和剩余摆位误差，为制定我科食管癌患者合理的CTV-PTV外放边界提供依据。使用KV-CBCT图像更新治疗计划，评价离线自适应放疗的可行性与优势，并建立一个食管癌在线自适应放疗的模型。资料和方法第一部分我们选取19例食管癌患者。每例患者每周采集CBCT图像，在相应的三维匹配框内与定位CT进行灰度值自动配准，若任意方向的误差超过3mm阈值，则接受重新摆位。在线重新摆位后，再次行KV-CBCT扫描，并按照同样的匹配方式与计划CT进行配准，采集校正后三维方向上的摆位误差。离线分析数据并根据van Herk公式计算出CTV-PTV理论外放边界。第二部分预处理：将19例患者的计划CT图像连同勾画好的靶区分别复制一份，采用容积密度分配的方法，给定肺组织的CT值为：-800Hu，其余组织均定义为水的密度，即Body-Lung的CT值为0Hu，将定位CT的计划（plan1）移植到密度分配好的CT2图像中，生成plan2。根据靶区和正常组织的受量及DVH图比较plan1与plan2的剂量分布差异。主要评价指标有：靶区（GTV、CTV、PTV）平均剂量及95%体积剂量覆盖率（D95）；脊髓平均剂量及1%体积受量（D1）；肺平均剂量（MLD）及V20。自适应：在第一部分结论和预处理结论的基础上，在19例患者第1周的CBCT图像上勾画靶区，生成新的CTV-PTV外放，我们称之为自适应计划（adaptive plan）：planA，与本科室临床治疗计划（clinical plan）planC进行剂量学对比，评估参数有：PTV体积、95%体积PTV覆盖率（PTVD95）、99％体积GTV覆盖率(GTVD99)、脊髓D1cc、双肺V20、双肺V30。分析离线KV-CBCT图像的同时，计算瓦里安OBI系统实现在线更新治疗计划的所需时间。结果第一部分校正前，107次CBCT图像在左右、垂直、前后方向的摆位误差分别为0.39±0.31cm、0.24±0.23cm、0.28±0.22cm，共计有79次（74%）的摆位分次需要接受在线校位。根据van Herk公式计算不校正的CTV-PTV外放边界分别为：1.00cm、0.91cm、0.96cm。校正后，107次CBCT图像在左右、垂直、前后方向的摆位误差分别为:0.17±0.13cm,0.16±0.12cm，0.14±0.14cm。根据van Herk公式计算校正后的CTV-PTV理论外放边界（MPTV）分别为：0.50cm、0.46cm、0.49cm。第二部分容积密度分配后CT计划与常规CT计划的一致性非常好，plan1与plan2的靶区剂量差异在3%以内，正常组织剂量差异均小于2%。自适应计划并没有影响靶区的覆盖率，95%PTV覆盖率、99%GTV覆盖率与临床计划相比，差异无统计学意义。双肺V20和双肺V30较临床计划均有明显的缩小，分别是V20：18.26%±2.98%vs.12.14%±2.89%，V30：9.19%±3.45%vs.5.71%±2.63%，差异有显著统计学意义（P=0.0001，P=0.001）。在1cm3脊髓受量方面，自适应计划较临床计划减少了228cGy±127.75cGy，差异有统计学意义（P=0.04）。瓦里安OBI系统实现在线更新治疗计划从摆位到传输更新的计划，共需耗时约15分钟。结论在线KV-CBCT引导放疗可以降低摆位误差，缩小CTV-PTV外放边界。纠正摆位误差后，采用容积密度分配的方法，可以使用KV-CBCT图像更新治疗计划。第1周的离线自适应计划在不影响靶区剂量覆盖的前提下，能充分保护邻近危及器官。瓦里安的OBI系统在线更新计划约需15分钟，理论上达到了在线ART的标准，实际工作中，实现在线ART远远未达到理想状态。