主动呼吸控制方法在非小细胞肺癌精确放疗中的应用探究
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y-797592
研究生导师和课题指导小组介绍
导师李宝生博士,男,1963年1月出生,研究员,山东省肿瘤防
治研究院放疗六科主任,山东省医学科学院、山东大学肿瘤学硕士生导
师。长期从事肿瘤放射治疗的基础和临床研究工作。
课题指导小组成员:
于金明博士,男,1958年1月出生,研究员,山东省肿瘤防治研
究院院长,山东省放射肿瘤学专业博士后工作站负责人,山东大学、天
津医科大学肿瘤学专业博士生导师,山东省医学科学院放射肿瘤学专业
硕士生导师,长期从事肿瘤放射治疗的基础研究和临床工作。
李建彬,男,1962年8月出生,研究员,山东省肿瘤防治研究院
放疗科主任、山东省医学科学院放射肿瘤学硕士生导师,长期从事肿瘤
放射治疗的基础研究和临床工作。
尹勇,男,1970年1月出生,副主任技师,山东省肿瘤防治研究
院物理室主任,从事肿瘤放射物理研究。学位论文独创性声明
本人声明,所里交的学位论文系在导师指导下本人独立完成的研究成果。文中引用
他人的成果,均已做出明确标注或得到许可。论文内容未包含法律意义上已属于他人的任何形式的研究成果,也不包含本人已用于其他学位申请的论文或成果。
学位论文知识产权权属声明
本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品,知识产权归属山东省医学科学
院。山东省医学科学院享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权
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论文作者签名:
导师签名:盟
一名』
兰山东省医学科学院硕士学位论文
主动呼吸控制方法在非小细胞肺癌精确
放疗中的应用研究
硕士研究生黄伟
导师李宝生研究员
山东省肿瘤防治研究院放疗科
摘要
目的
本课题在周围型非小细胞肺癌、肝部肿瘤精确放疗定位及治疗过程中使用主
动呼吸控制系统控制患者呼吸,观察自由呼吸(freebreathing,FB)状态时NSCLC原发肿瘤、肝部肿瘤的运动情况及主动呼吸控制(activebreathingcontrol,ABC)
时NSCLC原发肿瘤的运动情况,并与FB状态常规放疗计划进行比较,研究ABC
在减小放射性肺和脊髓损伤方面的作用。材料和方法
①选择2004年2月~2005年3月间选择拟接受适形放疗的周围型NSCLC、
肝部肿瘤患者16例,使用ELEKTA公司的ABC系统进行主动呼吸控制,分别
在患者ABC状态呼吸周期的吸气末和呼气末时CT扫描,将图像传输至放疗计
划系统,进行肿瘤三维重建,其等中心点在三维方向上的位移即为FB状态下肿
瘤运动幅度。
②选择11例2004年2月~2005年3月间经病理或细胞学证实的周围型
NSCLC的初治患者,在FB状态CT常规轴位扫描整个肺部,使用ABC后患者
一次屏气内连续重复扫描3次和5次屏气后扫描分别采集CT图像,将图像传输
放疗计划系统,进行肿瘤三维重建,找出ABC状态下肿瘤在三维方向的运动幅
度,加上允许的摆位误差(5mm),作为cTv至PTv在三维上的外放边界。按
照这个边界制定放疗计划,在首次治疗时使用电子射野影像装置进行位置验证。
并与FB状态常规放疗计划的双肺体积、GTV、PTv、双肺v20、D。。。和脊髓最大受量进行比较。
结果
①使用ABC观察FB时周围型NSCLC肿瘤的运动情况:在1l例NSCLC
患者中,肺部肿瘤在x轴方向平均位移为(3.35±O.86)mm,Y轴方向平均位移为
(3.65+1.09)ram,Z轴方向平均位移为(8.024-3.7I)mm。三个方向上,z轴方向
位移最大(P<O.01),而x轴和Y轴比较差异没有统计学意义。肺上中叶和下叶
肿瘤的位移在z轴上差异有统计学意义(PeO.020),而在x、Y轴上差异没有统
计学意义(尸'0.05)。山东省医学科学院硕士学位论文
②使用ABC观察FB时肝部肿瘤的运动情况:5例肝部肿瘤在X轴方向平
均位移为(4.26+1.37)ram,Y轴方向平均位移为(5.16±1.94)ram,Z轴方向平均
位移为(11.04±2.30)ram。③使用ABC后肺部肿瘤的运动情况:统计1l例患者的数据.发现ABC分
次放疗内肿瘤在x轴方向平均位移为(o,85±O.46)mm,Y轴方向平均位移为(1.07
±O.59)ram,Z轴方向平均位移为(0.45±O.49)mm,:ABC分次放疗间肿瘤在x轴
方向平均位移为(O.93±0.57)mm,Y轴方向平均位移为(1.06±O.67)mm,Z轴方
向平均位移为(1.41±0.66)mm。④使用ABC后患者全肺体积平均增加297.4cm3,平均百分数为11.4%;而
肿瘤运动幅度的减小造成GTV平均减小3.5era3,平均百分数为8.9%(P=o.000)。
⑤与常规计划相比,ABC计划肺损伤指标V20平均减小3,5%,平均百分数
为18.1%;Dm龆。平均减小242.IcGy,平均百分数为17.9%;ABC的脊髓最大受
量平均减小605.7cGy,平均百分数为17.4%。因此ABC可以使正常肺和脊髓组织受损伤的几率明显减小(尸=0.000)。
结论
①使用ABC测量肺部、肝部肿瘤的运动情况,方法简单,并且通过CT扫
描重建更为精确地计算出靶区在三维上的变化范围,对于个体化确定由CTV到
PTV外放安全边界的制定有确切的指导作用。
②使用ABC测量自由呼吸状态下肺部肿瘤的运动情况:z轴方向位移最大
(P<0.0t),而X轴和Y轴比较差异没有统计学意义;肺上中叶和下叶肿瘤的位
移在z轴上差异有统计学意义(P=O.020),而在X、Y轴上差异没有统计学意义(P>0.05)。
③使用ABC可以减小肿瘤运动幅度,更准确的确定GTV,并且根据CT扫
描得出在三维方向的运动范围,可个体化的确定CTV至PTv的外放边界。
④使用ABC可以增加双肺体积,降低放射性肺损伤指标v20、D。。。和脊髓最大受量,从而降低正常肺组织和脊髓的放射性损伤发生率。
关键词
癌,非小细胞肺,放射疗法;放射疗法,适形;呼吸运动;肉眼靶区;计划
靶区山东省医学科学院硕士学位论文
Theactivebreathingcontrol
usinginaccurateradiotherapyof
peripheralnon-smallcelllungcancer(NSCLC)
Postgraduate:WeiHuangTutor:BaoshengLi
DepartmentofRadiationOneology
ShandongTumotHospital
ABSTRACT
objective:TostudythemotionofprimarytumorsofperipheralNSCLCandliver
tumorsunderfreebreathing(FB)conditionsandprimarytumorsofNSCLCunder
activebreathingcontrol(ABC)conditions,ABCwasappliedtopatientswithNSCLC
orlivertumorstobetreatedwithradiotherapy.Compared讯tIlthecommonconformalradiotherapyplanunderFBconditions,theeffectsofABCinthereduction
ofradioactivelungandspinalcorddamagesWCa'eevaluated.Materialsandmethods:@FromFebruary2004toMarch2005,16patientswithpe邱heralNSCLCandlivertumorswhowel-etreatedwiththeconformalradiotherapywereincluded.Foreach
patient,CTscanswithABCwereperformedattheendofinspirationandtheendof
expiration.Thetunlorswerereconstructedthree—dimensionallybasedonCTSCanS.ThedisplacementofisocenterpositioninthreedimensionsWasregardedasthe
amplitudeoftumormotionunderFBconditions.(至)FromFebruary2004toMarch2005,11patientswithpathologyorcytologyprovenperipheralNSCLCwerestudied.Foreachpatient,thegeneralaxialCTscansunder
FBconditionswereperformed,followedbythreeCTSCanSrepeatedlyinpatients’OnCCbmath-holdandfiveCTSCanSafterholdingone’Sbreathfor5timesrespectively.AllCTSCanSweretransmittedtotreatmentplansystem(TPS).1socentersofdifferentseries
oftumorswereascertmnedbasedontheinformationoftumorsmoilonfromCTscans.Thedisplacementofisocenterplusthepermittedset-uperror(smm)wasaddedasthe
marginfromCTVtoPTV.ABCtreatmentplanWasmadebasedonthemarginand
verifiedbyEPID.Lungvolume,GTV,PTv’V20,DIl煳andspinalcoraldosewerecalculatedandcomparedwimthecommonradiotherapyplanunderFBconditions.
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