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        PET-CT對晚期非小細胞肺癌精確放療計劃的影響

        2014-07-05 16:39:01郎志斌孫明娟
        天津醫(yī)藥 2014年11期
        關鍵詞:勾畫靶區(qū)脊髓

        張 芳 石 濤 郎志斌 孫明娟 周 明 趙 義

        PET-CT對晚期非小細胞肺癌精確放療計劃的影響

        張 芳 石 濤 郎志斌 孫明娟 周 明 趙 義

        目的 探討正電子發(fā)射計算機斷層顯像(PET-CT)對晚期非小細胞肺癌(NSCLC)靶區(qū)勾畫及放療計劃的影響。方法對30例確診的NSCLC患者進行PET-CT掃描,分別以CT圖像和PET-CT圖像勾畫腫瘤靶區(qū)(GTV)并以相同參數(shù)制定放療計劃,比較2套計劃GTV、計劃靶區(qū)(PTV)和周圍危及器官(OAR)的劑量變化。結(jié)果30例患者中PET-CT融合圖像上勾畫的GTV及其相應PTV體積增大者有8例,體積減小有22例。PET-CT圖像改變了常規(guī)CT圖像勾畫的GTV及PTV大小,但在PlanPET-CT和PlanCT中的VGTV及VPTV之間的差異無統(tǒng)計學意義。與Planct比較,PlanPET-CT雙肺V20降低(P<0.05),雙肺V30、平均全肺受照射劑量(MLD)及脊髓、食管、心臟的相關參數(shù)比較差異均無統(tǒng)計學意義。結(jié)論應用PET-CT勾畫靶區(qū)可減少放射性肺炎的發(fā)生,有利于提高靶區(qū)劑量。

        正電子發(fā)射斷層顯像術;癌,非小細胞肺;放射療法;放射治療劑量;PET-CT

        放療在非小細胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)治療中的地位已得到公認,以CT定位為基礎的三維適形放射治療技術(3D-CRT),已廣泛應用于NSCLC,但CT在勾畫靶區(qū)時所提供的信息往往不能滿足臨床要求。正電子發(fā)射計算機斷層顯像(PET-CT)作為一種先進的功能影像技術,已越來越廣泛地用于肺癌的診斷,同機融合的PET-CT通過改變靶區(qū)勾畫而影響NSCLC精確放療計劃的制定與實施[1]。本文回顧性分析了2011年6月—2012 年3月30例晚期NSCLC患者,比較PET-CT對肺癌靶區(qū)勾畫及精確治療計劃的影響。

        1 資料與方法

        1.1 一般資料 30例患者中男24例,女6例,年齡45~78歲,中位年齡68歲;鱗癌21例,腺癌9例。入組標準:無法手術的NSCLC患者;有CT及PET可見病灶;經(jīng)細胞學或病理學證實。

        1.2 設備及PET-CT掃描方法 所有患者放療前行氟18脫氧葡萄糖(18F-FDG)PET-CT(Discovery LS,GE)掃描定位。掃描前患者空腹≥6 h,休息30 min,檢測靜脈血糖在正常范圍后經(jīng)肘正中靜脈注射顯像劑18F-FDG,4.44~5.55 mBq/kg,平靜休息45 min后,仰臥真空負壓袋固定軀干部,在胸部正中線及兩側(cè)以激光燈定位后放置金屬針做標記,標記點應盡量靠近病灶。平靜呼吸下先行CT掃描,再行PET圖像采集,以CT數(shù)據(jù)進行PET圖像的衰減校正,用迭代法重建圖像后行多層面、多幅顯像,并將數(shù)據(jù)分別傳輸至TPS工作站進行圖像融合。

        1.3 靶區(qū)勾畫 參照美國癌癥聯(lián)合委員會第6版(AJCC 6th)肺癌分期標準,對30例患者分別進行CT分期和PET-CT分期,并分別根據(jù)CT圖像和PET-CT融合圖像,在Varian Eclipse治療計劃系統(tǒng)上勾畫靶區(qū)。根據(jù)國際輻射單位和測定委員會(ICRU)50和62號報告對腫瘤靶區(qū)(gross tumor volume,GTV)、臨床靶區(qū)(clinical target volume,CTV)、計劃靶區(qū)(planning target volume,PTV)的定義進行勾畫。CT圖像上原發(fā)灶和短徑>1.0 cm的淋巴結(jié)表示為GTVCT,PET-CT融合圖像上GTV勾畫表示為GTVPET-CT。統(tǒng)一外放1~1.5 cm作為PTV,制定3D-CRT計劃,分別為PlanCT和PlanPET-CT。

        1.4 3D-CRT計劃的制定與實施 選擇標記點所在平面為等中心平面,處方劑量2 Gy/次,共30次,攝野數(shù)相同,機架角及多葉光柵設置依具體情況做適當調(diào)整,90.0%等劑量線包繞PTV。收集以下指標:GTV體積(VGTV),受照量≥20 Gy的肺體積占全肺體積的比例(V20),受照量≥30 Gy的肺體積占全肺體積的比例(V30),平均全肺受照射劑量(MLD),脊髓最大點劑量(Dmax),脊髓平均受照劑量(Dmean),受照量≥30 Gy的心臟體積占整個心臟體積的比例(V30),平均心臟受照射劑量(MHD),受照量≥50 Gy的食管體積占整個食管體積的比例(V50)、食管最大點劑量(Dmax)。周圍危及器官(organsat rise,OAR)受量限制如下:雙肺V20<33%,心臟D1/3<50 Gy,食管Dmax<60 Gy,脊髓Dmax<45 Gy。測量并記錄兩套放療計劃中雙肺、食管、心臟、脊髓等OAR劑量體積直方圖(DVH)參數(shù)。

        放療時采取同樣體位,嚴格對照標記點,首次放療時需由放療科醫(yī)師擺位,觀察患者體位,標記點符合程度、移床和升床距離,以及各照射野的位置和大小。前3次放療以電子射野影像系統(tǒng)驗證擺位誤差。

        1.5 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件包,計量資料服從正態(tài)分布者用±s表示,采用獨立樣本t檢驗,不服從正態(tài)分布者用中位數(shù)(M)表示,采用非參數(shù)檢驗,檢驗水準α= 0.05。

        2 結(jié)果

        2.1 PET-CT對放療計劃中 GTV及 PTV的影響 在PET-CT融合圖像上勾畫的GTV及其相應PTV體積增大者有8例,體積減小者有22例。雖然PET-CT圖像改變了常規(guī)CT圖像勾畫的GTV及PTV大小,但在PlanPET-CT和PlanCT中的VGTV及VPTV之間的差異無統(tǒng)計學意義,見表1。

        Tab.1 Comparison of GTV and PTV target delineation between PlanPET-CTand PlanCT表1 PlanPET-CT與PlanCT中GTV及PTV靶區(qū)勾畫比較(cm3)

        2.2 PET-CT對放療計劃中OAR的影響 OAR參數(shù)中PlanPET-CT的雙肺V20較PlanCT?。≒<0.05),但在雙肺V30、MLD及脊髓、心臟、食管的相關參數(shù)差異均無統(tǒng)計學意義,見表2。

        Tab.2 Comparison of OAR dose volume parameters between PlanPET-CTand PlanCT表2 PlanPET-CT與PlanCT中OAR劑量體積參數(shù)比較(±s)

        Tab.2 Comparison of OAR dose volume parameters between PlanPET-CTand PlanCT表2 PlanPET-CT與PlanCT中OAR劑量體積參數(shù)比較(±s)

        *P<0.05

        參數(shù)雙肺 V20V30 MLD(Gy)脊髓 Dmax(Gy) Dmean(Gy)心臟 V30MHD(Gy)食管 V50Dmax(Gy) PlanPET-CT0.30 0.14±0.06 14.00±2.77 42.58 11.67±2.61 0.20±0.08 13.61±6.53 0.20 56.82±4.62 PlanCT0.32 0.16±0.04 14.58±2.76 43.26 12.16±2.52 0.23±0.07 14.48±7.15 0.21 57.82±4.26 t或Z 2.490*1.054 0.580 1.784 0.524 1.100 0.346 0.852 0.617

        3 討論

        PET-CT集功能影像和解剖影像于一身,將PET靈敏反映組織代謝變化和CT清楚顯示病灶及周圍結(jié)構特征相結(jié)合,用于放療模擬定位較CT能提供更豐富和準確的圖像信息[2],在指導放療靶區(qū)和預后評價等方面具備明確優(yōu)勢[3]。

        本組研究中,在PET-CT融合圖像上勾畫的GTV及其相應PTV體積增大有8例,主要是由于PET-CT檢測出尚不符合CT診斷標準的原發(fā)病灶和縱隔轉(zhuǎn)移淋巴結(jié),從而使勾畫的靶區(qū)增大。GTV及其相應PTV體積減小有22例,其中18例是由于PET-CT鑒別出了合并肺不張、胸膜粘連和阻塞性肺炎患者的鄰近正常組織結(jié)構,4例是由于PET-CT排除了CT診斷為轉(zhuǎn)移的、實為其他原因增大的淋巴結(jié),從而使勾畫的靶區(qū)減小。本組研究中,PETCT圖像改變了常規(guī)CT圖像勾畫的GTV及PTV大小,但在PlanPET-CT和PlanCT中的VGTV及VPTV之間的差異無統(tǒng)計學意義。這與Ceresoli等[4]和劉利等[5]的研究不相符。

        OAR參數(shù)中PlanPET-CT的雙肺V20較PlanCT小,提示在PET-CT下勾畫靶區(qū)對計劃制定有一定的優(yōu)勢。但在雙肺V30、MLD及脊髓、食管、心臟的相關參數(shù)差別不大。這與楊??〉萚6]的研究一致。Bradley等[7]也報道了應用PET-CT勾畫靶區(qū)后,在減少了GTV的情況下肺V20也會相應降低,而在增加了GTV的情況下肺V20也相應增高。

        綜上,對于晚期NSCLC患者,根據(jù)PET-CT制定放療計劃,可降低肺的受照劑量,從而有利于放療劑量的提升,改善患者生活質(zhì)量,但上述結(jié)論仍有待繼續(xù)擴大樣本量后進一步證實。

        [1]Gong HY,Yu JM,Fu Z,et al.Impact of PET/CT on precise radiotherapy planning for non-small cell lung cancer[J].Chinese Journal of Oncology,2006,28(1):54-57.[鞏合義,于金明,付政,等.PET/CT對非小細胞肺癌臨床分期及精確放療計劃的影響[J].中華腫瘤雜志,2006,28(1):54-57.]

        [2]Fu ZC,Cheng HY,Yuan J,et al.PET/CT simulation and treatment planning system for radiation therapy[J].Chinese Clinical Oncology,2006,11(2):120-122.[傅志超,程惠華,原錦,等.PET-CT模擬定位系統(tǒng)在放射治療中的初步應用[J].臨床腫瘤學雜志,2006, 11(2):120-122.]

        [3]Bai M,Chen J,Wang P.Primary application of PET-CT for assessing prognosis in non-small-cell lung cancer[J].Tianjin Med J,2009,37 (3):183-185.[白明,陳杰,王平.18F-FDG PET-CT在非小細胞肺癌放療預后評價上的應用[J].天津醫(yī)藥,2009,37(3):183-185.]

        [4]Ceresoli GL,Cattaneo GM,Castellone P,et al.Role of computed tomography and[18F]fluorodeoxyglucose positron emission tomography image fusion in conformal radiotherapy of non-small cell lung cancer:a comparison with standard techniques with and without elective nodal irradiation[J].Tumori,2007,93(1):88-96.

        [5]Liu L,Suyilaqimuge,Du DC,et al.The GTV delineation of lung cancer’s PET-CT simulation[J].Journal of Inner Mongolia Medical University,2009,31(2):92-95.[劉利,蘇依拉其木格,杜德成,等.肺癌PET-CT模擬定位靶區(qū)勾畫探討[J].內(nèi)蒙古醫(yī)學院學報, 2009,31(2):92-95.]

        [6]Yang FJ,Wang DQ,Li BS,et al.Impact of PET/CT on the organ at risk in the precise radiotherapy planning of lung cancer[J].Shandong Medical Journal,2011,51(16):36-56.[楊??。醵?,李寶生,等.PET-CT對肺癌精確放療計劃制定中危及器官受量的影響[J].山東醫(yī)藥,2011,51(16):36-56.]

        [7]Bradley J,Thorstad WL,Mutic S,et al.Impact of FDG-PET on radiation therapy volume delineation in non-small-cell lung cancer[J]. Int J Radiat Oncol Biol Phys,2004,59(1):4-5.

        (2013-12-24收稿 2014-07-07修回)

        (本文編輯 李國琪)

        The Impact of PET-CT on Precise Radiotherapy Planning for Advanced Non-Small Cell Lung Cancer

        ZHANG Fang,SHI Tao,LANG Zhibin,SUN Mingjuan,ZHOU Ming,ZHAO Yi
        Department of Oncology,the 254thHospital of People’s Liberation Army,Tianjin 300142,China

        ObjectiveTo investigate the impact of PET-CT on the target volume delineation and precise radiotherapy planning for patients with advanced non-small cell lung cancer(NSCLC).MethodsPET-CT scanning was performed in 30 histologically proved NSCLC patients.The gross tumor volume(GTV)was delineated,and radiotherapy planning was established with identical parameters based on the CT image and PET-CT fused image,respectively.The differences of doses between GTV,planning target volume(PTV)and organsat rise(OAR)were compared.ResultsPET-CT image resultschanged the target volume delineation in 30 patients with 8 increased and 22 decreased.There were no differences in GTV and PTV between the VGTVand VPTVstatistically,although PET-CT image changed conventional CT image size sketch of GTV and PTV.The V20of total lung decreased in the PlanPET-CTcompared with that of PlanCT(P<0.05),but no differences were found in the V30of total lung,mean lung dose(MLD),the data of spinal cord,esophagus and heart.ConclusionPET-CT may reduce the radiation injuries in the lung and improve the target dose.

        positron-emission tomography;carcinoma,non-small-cell lung;radiotherapy;radiotherapy dosage; PET-CT

        R815

        A

        10.3969/j.issn.0253-9896.2014.11.016

        天津,解放軍第254醫(yī)院腫瘤中心(郵編300142)

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