肺癌精确放射治疗中的器官运动分析分析

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1、国东丈举颈圭学位论文∞目__∞E__《㈣_日s_㈣d-自I㈣____㈣__-●_-__________目_l____-I_㈠第一章绪论1．1研究背景近年来，肺癌发瘸率和死亡率均里上升趋势，已居癌症死亡的酋位。目前为壹藏蘩澹疗翡疗效秘绞差，s年生存率稷5甏一10％，中整生存期仗lO—15个冀。治疗失败的主要原因为局部未控、复发和远处转移，远处转移也与局郝治疗失败有关，强j迦，撼商肺癌的局部控制率对控制肿瘸的复茇帮转移、提高患者的生存率有非粥重要的意义。要提高肿癯控制率、降低局部复发就要撮商照射剂量。对于肺部肿瘤来讲，呼吸运动、

2、心脏的收缩和大_舰管的搏动等对由CTV至PTV边界的确定影响较大，计划瓤区露实际靶区荆量吻合程度的误差较大，因此靶区的运幼成为影响肺部肿瘤精确放疗的重要因豢之一。如何个体化确定每一位患者的黪瘸及其嚣富懿运瀵羧律，确定救瓣潼疗豹等孛，良患故位鼹及三绫方自上终藏的距离，以确保既不遗漏肿瘸．又不过多的照射周围正常组织，从而提高肿瘤控毒l壤率(TCP)秘簿{蔻正誊组缀并发瘥穰率(NTCP)，残为放射治疗研究的熟点润题。1．2放疗现状放射治疗的基本目标是努力提高放疗的治疗增益比，即摄大限度地将放射线的剡爨集中裂癌变<辍区)肉，杀灭黪瘗

3、缨怒，{i霉霞周基委鬻缝缀秘器官少受或免受不必要的照射。传统的放射技术在治疗时不可邂免的要照射到瘸灶周围的正拳缀缓，恧刘爨过窝藏会造戏严重数放射缝按臻，爨藏不霹簸耐受爨麴曩懿熬射。随着计算机技术的发展，数字图像处理技术广泛应用予医学，出现了商清晰度鲍CT、MRI、DSA等解剖影像及PET等功栽影像设签；鸯羹之赢性能熬教射浚疗规及与之相配套的放射治疗计划系统的出现，使得三维适形放射治疗(3D—CRT)和调强放射治疗(IMRT)等精确放疗技术B臻成熟。精确放疗是一种提高治疗增益沈的较为旃效的治疗手段，它包括精确定位、精确计划、精

4、确摆位、精确照射。它的应用减少了瓤区周匿疆常组织和器寅的放射幢损伤，撬高了靶区的照射剂量。精确放疗的目的是给予靶区高剂量同时最大限度地保护周围重要器官。假是由于靶区的运动，秘区也可能在治疗中从蕊剐量区进入低裁鳖区，重瑟的正常组织也可能进入商剂鬃区接受过高的照射。外照射6山东大学硕士学位论文中结构位置的不确定性部分由器官运动造成，部分由患者摆位的不确定性造成。对胸部、腹部、盆腔许多器官，这种不确定性通常icm以上。因此应努力提高患者固定技术、减少器官运动对剂量分布的影响。虽然精确放射治疗的适形程度越来越高，但也存在许多不确定因

5、素，如目前的医学影像设备尚不能显示疾病的确切范围、内脏器官在治疗与影像检查时位置的不一致性、治疗时病人及内脏器官的运动等，这些都是精确放射治疗中需要解决的重要问题。国际辐射单位与测量委员会(InternationalCommissionoilRadiationUnitsandMeasurements。ICRU)第50和62号文件规定[1，2]：目前临床放疗常用靶区可分为肉眼靶区(grosstumorvolume，GTV)临床靶区(clinicaltargetvolume，CTV)和计划靶区(planningtargetvol

6、ume。PTV)。GTV是指由临床检查或影像学检查确定的肿瘤的区域，CTV是指GTV加上亚I临床病灶的范围，PTV是指CTV加上病灶立体变化的范围，包括器官自主或不自主的运动和摆位误差等。第62号文件[2]中指出，有CTV至PTV外放的边界包括两部分：①由于CTV的大小、形状和位置的变化而外放的边界称为内边界(internalmargin，IM)；②由于患者的位置和射线束的一些不确定性而外放的边界称为摆位边界(setupmargin，SM)。受威胁器官(OrgansAtRisk，OAR)指放射敏感的正常组织，其放射敏感性可以

7、影响治疗计划和处方剂量。CTV的运动幅度及其规律是确定内边界的首要因素。在精确放射治疗过程中，器官的运动或变形及每次治疗的摆位误差，可以造成靶区及其周围重要正常组织的受量与计划有明显的区别。这一区别可造成器官剂量分布瞬时性差异(temporalvariationinorgandosedistribution，TVODD)，包括每次治疗期间的剂量差异以及器官每一亚体积的累积剂量的差异。这一区别导致了治疗的不确定性，而这种不确定性又进一步影响了对肿瘤及周围正常组织剂量反应的理解和可靠性的评估。上述问题在调强放疗(intensit

8、ymodulatedradiationtherapy，IMRT)中更为重要。因为在IMRT治疗时靶区边界小，周围剂量梯度陡，使TVODD放大。用于三维治疗计划中影像重建的原始影像图像仅反映影像获取的瞬间器官和组织的解剖位置状态，而不代表这些器官和组织在实施照射时的确切状态；在放射治疗过程中