基于锥形束ct图像引导治疗直肠癌靶区外放边界研究

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1、基于锥形束CT图像引导治疗直肠癌靶区外放边界研究(申请清华大学工程硕士专业学位论文)培养单位：医学院工程领域：生物医学工程申请人：李谭谭指导教师：吴朝霞副教授联合指导教师：戴建荣教授二○一五年十二月RetrospectiveStudyofSetupErrorsonCBCT-basedImageGuidedRadiationTherapyforRetcalCancerThesisSubmittedtoTsinghuaUniversityinpartialfulfillmentoftherequirementfortheprofessionaldegreeofMasterofE

2、ngineeringbyLiTanTan(BiomedicalEngineering)ThesisSupervisor:AssociateProfessorWuzhaoxiaAssociateSupervisor:ProfessorDaiJianrongDecember,2015摘要摘要本论文主要应用千伏级锥形束CT（conebeamCT，CBCT）的图像引导放射治疗技术，分析直肠癌放射治疗采取俯卧位腹板加热塑体膜固定技术的摆位误差，然后结合摆位误差计算放疗靶区外放边界，为临床医师确定计划靶体积外放间距提供依据。本研究首先随机抽取了66例直肠癌病人排空膀胱直肠，饮水1000

3、ml一小时后，采用俯卧位bellybord板加热塑体膜固定行CT扫描定位，将CT扫描图像传输到pinnacle计划系统用来勾画靶区和设计计划。治疗前使用医科达Synergy机载影像系统行KV-CBCT扫描并配准，得到左右（X），头脚（Y），腹背（Z）方向的平移误差和旋转误差，计算得到临床靶体积到计划靶体积的外放间距。采用SPSS11.6软件对误差行配对t检验，P<0.05有统计学意义。经过330次扫描后获取的三维方向上在校正前后的摆位误差资料，摆位误差数据均呈正态分布（P＜0.05），经统计分析发现：X轴为（-0.148±0.2441）cm，Y轴为（0.1196±0.422

4、8）cm，Z轴为（-0.137±0.276）cm。计算临床靶区CTV外扩至计划靶体积PTV三个方向X，Y，Z边界值SM=2.5Σ+0.7σ（Σ代表系统摆位误差，σ代表随机摆位误差）分别为0.7813cm，1.335cm，0.8085cm。直肠癌放疗行KV-CBCT扫描能有效减少摆位误差，为临床医生确定计划靶体积外放间距提供了依据。关键词：图像引导放射治疗；锥形束CT；直肠癌；外放间距IAbstractAbstractThisstudymainlyfocusesonevaluatingsetuperrorsofimageguidedradiationtherapy(IGRT)

5、forrectalcancerwithbelly-boarddeviceusingkilovoltconebeamCT（KVCBCT）.Inthestudy,cancerpatientswerepositionedwiththermoplasticbodymembrane.Themovementofclinicaltargetvolume(CTV)andset-updeviationwereassessed.Usingthedataofmovementandset-updeviation,wecancalculatetheradiotherapytreatmenttarge

6、tmargintoprovidesomebasisforclinicaldoctors.Aretrospectivestudyhasbeencarriedoutfor66patientsofrectalcancerwererandomlyselected.Allpatientswereemptyingbladder,andthendrinking1000mlwater.Onehourlater,CTsimulationscanwasperformedforpatientsimmobilizedwithbelly-boarddeviceandthermoplasticbody

7、membraneinproneposition.TheCTimagesweretransferredtoapinnacleworkstationforexactingoftargetregionandtreatmentplanning.Beforeirradiation,aKVCBCTscanwasperformedandimageregistrationwasdoneviaELEKTAsynergy.Eachsetofsetuperrorsinright-left(RL),superior-inferior(SI