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目的:通过模拟在线乳腺癌保乳术后自适应放疗(ART),使用直线加速器机载KV-CBCT采集接受保乳术后乳腺癌的患者行IMRT放射治疗靶区以及周边正常组织结构的解剖图像,再与计划CT图像进行对比分析。观察放疗过程中产生的误差,分析摆位误差变化规律,计算出合适的临床靶区外扩边界;并判断摆位误差对靶区和周围正常组织受量是否有影响,探讨KV-CBCT放疗前校正患者摆位误差的重要性。研究乳腺癌术后自适应放疗的必要性和可行性,为实现在线自适应放疗奠定基础。方法:(1)选取13例接受保乳手术的早期乳腺癌患者,拟行瘤床同步加量调强放疗。先完成放疗前准备工作,在治疗前用ELEKTA-AXESSE直线加速器机载KV-CBCT进行在线扫描,每周3次(周一、周三、周五),共5周,每位患者扫15次,共采集195套CBCT重建图像。将CBCT扫描的重建图像与模拟定位CT图像进行配准比对,即在X线容积成像系统上可以显示左右方向(X轴)、前后方向(Y轴)和头脚(Z轴)方向上的线性平移误差及Xr0、Yr0、Zr0绕轴旋转误差数据,根据上述数据,分析其变化趋势和根据公式计算出PTV边界的外放的合理范围。根据疗程中分次间靶区相互重叠体积和靶区体积变化,计算相似性指数DICE,并分析靶区的摆位形变误差。(2)选取6例左乳腺癌保乳术后行SIB-IMRT患者作为研究对象,完成治疗CT标准治疗计划后,入组每位患者在治疗的第1、6、11、16和21分次治疗前行CBCT扫描,共5次,共采集30套CBCT图像,对KV-CBCT三维重建图像进行容积密度分配(BDA)处理,在重建图像上勾画感兴趣区(ROI)、CBCT重建的图像与模拟定位CT标记点配准、把ROI映射到模拟定位CT、按照原标准治疗计划设计方案在新靶区做新计划PLAN1-6-CBCT(1-5),6例患者共30套CBCT模拟计划,通过软件在治疗计划系统上导出相关数据,全乳腺及瘤床靶区剂量学参数:D2、D5、D95、D98、Dmean、CI、HI等;危及器官剂量学参数:心脏接受V10、V20、V30、V40、V50及平均剂量(Dmean);患侧肺及双肺V10、V20、V30、V40、V50)及平均受量(Dmean);健侧乳腺V5,V10等。对比标准计划与模拟计划两组数据。结果:(1)X、Y、Z轴方向平移线性误差分别为(2.1±1.8)mm、(2.6±1.9)mm、(3.2±2.5)mm,Xr°、Yr°、Zr°旋转误差分别为1.8±2.3°、2.3±1.5°、2.9±3.2°,Z轴即前后(AP)方向位移偏差最大,同时前后(AP)方向的旋转误差也最大;线性平移误差与绕轴旋转误差没有明显相关性;对13例患者X、Y、Z轴三维位移偏差频数进行分析,Z轴线性平移误差值>5 mm频率最高。(2)根据公式MPTV=2.5∑十o.7σ,推算出MPTV在X、Y、Z三个轴向上边界外放大小分别为:4.5mm、5.3mm、6.7mm。(3)PTV1的DICE参数平均值为0.85±0.09,变化范围0.78-0.93;PTV2参数平均值0.90±0.06,变化范围0.84-0.96。PTV1的DICE参数变化较大。(4)初始CT标准计划与CBCT模拟计划相对比,瘤床及全乳腺PTV的D2,无统计学意义(p>0.05)无明显差异;而瘤床及全乳腺PTV的D5、D95、D98、Dmean等参数模拟计划均低于初始CT标准计划,差异均具有统计学意义(P<0.05)。同时,两者适形性指数CI和剂量均匀性指数HI的差异均有统计学意义(P<0.05)。(5)与标准计划对比,模拟计划中心脏、患侧肺、健侧肺V10、V20、V30、V40、V50、Dmean及健侧乳腺都升高明显,上述差异均具有统计学意义(P<0.05)。结论:采用KV-CBCT图像引导,并进行在线摆位误差校正的模拟ART治疗,使靶区受到的实际照射更加准确,减少了毗邻正常组织器官(包括心脏、双肺、对侧乳腺、脊髓等)的受照量,提高患者PTV照射剂量传递的可靠性,让靶区适形性提高,使靶区内部剂量分布更加均匀,提高肿瘤的治愈率和减少局部复发率,减少了辐射相关并发症的发生,也有利于提高患者的生存质量,因此,乳腺癌保乳术后在CBCT引导下行ART具有重要意义。