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锥形束CT联合主动呼吸控制系统在肺癌放疗中的临床研究

作　者: 赵志鹏
导　师: 吴朝霞；姜德福
学　校: 清华大学
专　业: 生物医学工程
关键词: 锥形束CT 主动呼吸控制摆位误差放射治疗
分类号: R734.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 7次
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内容摘要

放射治疗是肺癌的重要治疗手段之一。在肺癌的放射治疗中呼吸运动和摆位误差是影响其治疗效果的两大因素。主动呼吸控制系统(Active Breathing Control system, ABC)的应用很好的解决了呼吸运动的影响。近年来,锥形束CT(Cone-Beam CT, CBCT)在临床中的应用为修正摆位误差提供了有利的工具。本研究探讨了锥形束CT联合主动呼吸控制系统在肺癌放疗中的临床应用,结合两者的优点,精确分析了误差范围,建立了不同群体化的CTV外放尺度。应用Catphan503图像质量检测模体对锥形束CT在12种不同配置参数下产生的图像进行了比对分析,并对锥形束CT选用不同扫描区间角度所得到的图像进行了评价和筛选,得到了一个锥形束CT最佳扫描模式。在临床应用研究中,选择了30例肺癌患者。经过主动呼吸控制训练后,在屏气状态下进行CT定位和计划设计。分别在治疗摆位后、误差校正后和治疗结束后实施锥形束CT扫描,扫描过程患者需应用主动呼吸控制系统进行屏气。通过锥形束CT图像和计划图像之间的融合配准,得到了摆位校正前、校正后和治疗后的误差值,并对误差值进行分析,换算出不同群体化CTV的外放尺度,为临床应用提供参考数据。对30例患者的误差分析发现,X轴(左右方向)、Y轴(头尾方向)、Z轴(前后方向)三个轴方向上校正前、校正后和治疗后的误差分别为(-0.1±3.1)/(0.1±0.6)/(0.1±1.2)mm、(0±4.3)/(0.1±0.9)/(-0.1±1.4)mm、(-0.4±3.2)/(-0.1±0.6)/(-0.1±1.3)mm。对于不采用在线修正的患者,CTV的外放尺度为5.6mm、8.8mm、6.8mm;对于采用在线修正的患者,CTV的外放尺度2.3mm、2.8mm、2.4mm。根据数据结果分析发现,锥形束CT联合主动呼吸控制系统在肺癌放射治疗中的应用是可行的,通过该技术的在线校正可以减少呼吸运动和摆位误差对肺癌放射治疗的影响,为进一步提高肺癌的控制率打下了基础。

全文目录

摘要 3-4Abstract 4-8第1章引言 8-16 1.1 背景 8-9 1.2 呼吸运动在肺癌放疗中的影响 9-10 1.3 呼吸运动的解决方法 10-12 1.4 摆位误差对放射治疗的影响 12 1.5 锥形束CT 在放射治疗中的应用 12-14 1.6 本论文中所要探讨的问题及工作任务 14-16第2章临床设备及实验设备的简单介绍 16-28 2.1 Elekta Synergy 直线加速器 16-21 2.1.1 Synergy 加速器的简单介绍 16-17 2.1.2 锥形束 CT 的介绍 17-19 2.1.3 锥形束 CT 的成像原理 19-21 2.2 主动呼吸控制系统(ABC 系统) 21-24 2.3 图像质量检测模体 24-28第3章锥形束 CT 不同参数对图像质量的影响 28-37 3.1 不同机器参数下的图像采集 28 3.2 空间分辨率 28-29 3.3 几何精确度 29-32 3.4 CT 值均匀度 32-33 3.5 对比度噪声比 33-34 3.6 小结 34-37第4章扫描区间角度与图像质量的关系 37-43 4.1 扫描区间角度 37-38 4.2 模体图像采集 38-40 4.3 临床图像采集及分析 40-41 4.4 不同角度区间的选择分析 41-43第5章锥形束 CT 与主动呼吸控制系统联合的临床应用 43-57 5.1 患者的选择 43 5.2 主动呼吸控制系统的应用训练 43-45 5.3 计划设计与解剖数据采集 45-47 5.4 数据采集与统计 47-48 5.5 数据结果数据采集与统计 48-51 5.6 讨论 51-57第6章结论与展望 57-59 6.1 结论 57 6.2 展望 57-59参考文献 59-63致谢 63-64个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 64

锥形束CT联合主动呼吸控制系统在肺癌放疗中的临床研究

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