Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)
การเปรียบเทียบปริมาณรังสีระหว่างการใช้ภาพเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ลำรังสีรูปกรวยประจำวันและภาพเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ที่ใช้ในการวางแผนการรักษา ในเทคนิคการฉายรังสีแบบปรับความเข้มหมุนรอบตัวผู้ป่วย สำหรับผู้ป่วยมะเร็งต่อมลูกหมาก
Year (A.D.)
2018
Document Type
Thesis
First Advisor
Taweap Sanghangthum
Faculty/College
Faculty of Medicine (คณะแพทยศาสตร์)
Department (if any)
Department of Radiology (fac. Medicine) (ภาควิชารังสีวิทยา (คณะแพทยศาสตร์))
Degree Name
Master of Science
Degree Level
Master's Degree
Degree Discipline
Medical Imaging
DOI
10.58837/CHULA.THE.2018.341
Abstract
The variations of shape and size of organs inside, especially bladder and rectum, in prostate cancer patient are mainly factors of external beam radiation therapy that may impact to disease control and normal tissue toxicity. The purpose of this study was to investigate the dosimetric comparison between using daily CBCT and planning CT in Volumetric modulated arc therapy (VMAT) technique for prostate cancer therapy. The HU and electron density between CBCT and planning CT were verified by using Catphan® 600 phantom. Treatment planning system was verified by dose distribution comparison between plans on CBCT and planning CT images of Anthropomorphic RANDO® phantom. The dose on both images at central axis plan were transferred to Sun Nuclear Patient software to compare in terms of gamma index. Image registration software were also verified. The CBCT image were registered to CT image and the phantom was move to the known couch shifted. The CBCT was repeated and registered with CT. The registration errors were repeated. In clinical part, the total of seven cases with 299 daily CBCT images dataset were performed in this study. The patients were selected from selection criteria as follows with patients whom were diagnosed prostate cancer and already finished the course of VMAT prostate cancer treatment with 6 MV, 79.2 Gy prescription dose, 44 total factions. The structures of Clinical Target Volume (CTV), Planning Target Volume (PTV), bladder, and rectum on daily CBCT were contoured. The CTV was delineated in whole prostate including seminal vesicle and 8 mm margin in all directions except posterior that used 5 mm margin were expended to PTV following by RTOG 0815. The original plans were transferred into daily CBCT images and recalculated by EclipseTM TPS. The volume difference of CTV V100%, PTV V95%, bladder and rectum at V75Gy, V70Gy, V65Gy and V60Gy were analyzed. For results, the HU and electron density was not significant between two imaging modalities. Treatment planning system and image registration showed good agreement on acceptable criteria. The volume differences of CTV at V100% on average from all 7 patients were only -0.1 ± 3.6% that were not significantly different while the volume differences of PTV at V95% was -6.7 ± 5.3%. The bladder volume difference were -23.6 ± 22.8% on average, while the average volumes difference of rectum was more than planning CT of 16.8 ± 58.6%. In conclusion, during course of prostate cancer treatment, organs inside always daily change. The changing is not impacts to dosimetric effect of CTV that means the CTV to PTV margin is enough expansion to disease control. However, the bladder and rectum show significant difference and large variations, especially rectum that have impact on normal tissue toxicity increased.
Other Abstract (Other language abstract of ETD)
ความแปรปรวนของรูปร่างและขนาดของอวัยวะภายในร่างกาย โดยเฉพาะกระเพาะปัสสาวะและลำไส้ตรงของผู้ป่วยมะเร็งต่อมลูกหมาก เป็นปัจจัยหลักที่อาจส่งผลกระทบต่อการควบคุมโรค และก่อให้เกิดอันตรายต่อเนื้อเยื่อปกติข้างเคียงในการรักษาผู้ป่วยด้วยการฉายรังสี วัตถุประสงค์ของการศึกษานี้ เพื่อตรวจสอบความแตกต่างของปริมาณรังสีด้วยการใช้ภาพเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ลำรังสีรูปกรวยประจำวันและภาพเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ที่ใช้ในการวางแผนการรักษาในผู้ป่วยมะเร็งต่อมลูกหมากที่รักษาด้วยเทคนิคการฉายรังสีแบบปรับความเข้มหมุนรอบตัวผู้ป่วย โดยทำการเปรียบเทียบค่า Hounsfield unit กับ electron density ในหุ่นจำลอง Catphan® 600 ระหว่างภาพเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ลำรังสีรูปกรวยและภาพเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ที่ใช้ในการวางแผนการรักษา จากนั้นทำการตรวจสอบความถูกต้องของโปรแกรมวางแผนการรักษา โดยคำนวณปริมาณรังสีบนภาพ Anthropomorphic RANDO® จากการสแกนเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ลำรังสีรูปกรวยและเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ที่ใช้ในการวางแผนการรักษา จากนั้นแผนการรักษาตั้งต้นของผู้ป่วยตัวอย่างจะถูกส่งไปยังภาพเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ลำรังสีรูปกรวยและภาพเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ที่ใช้ในการวางแผนการรักษา และส่งแผนการรักษาที่ได้จากภาพทั้งสองไปยังโปรแกรม Sun Nuclear Patient เพื่อทำการเปรียบเทียบในเทอมของ Gamma index และทำการตรวจสอบระบบการลงทะเบียนภาพระหว่างภาพเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ลำรังสีรูปกรวยและภาพเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ที่ใช้ในการวางแผนการักษา โดยทำการลงทะเบียนภาพ และเลื่อนแฟนทอมไปที่ระยะต่างๆ ทำการเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ลำรังสีรูปกรวยและลงทะเบียนภาพซ้ำอีกครั้ง อ่านค่าความคลาดเคลื่อนที่เกิดขึ้น จากนั้นทำการตรวจสอบปริมาณรังสีทางคลินิก โดยใช้ 299 ชุดข้อมูลภาพเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ลำรังสีรูปกรวยประจำวัน จากผู้ป่วยมะเร็งต่อมลูกหมากทั้งหมด 7 ราย ใช้ลำรังสีโฟตอน 6 ล้านโวลต์ กำหนดปริมาณรังสีที่ผู้ป่วยได้รับที่ 79.2 เกรย์ ในการฉายรังสี 44 ครั้ง นำชุดข้อมูลภาพมาทำการกำหนดขอบเขตการรักษาดังนี้ ต่อมลูกหมากรวมกับถุงสร้างสารบำรุงตัวอสุจิ (Clinical Target Volume: CTV) และกำหนดขอบเขตที่ขยายจาก CTV ไป 8 มิลลิเมตรในทุกทิศทาง ยกเว้นด้านหลังที่ขยาย 5 มิลลิเมตร (Planning Target Volume: PTV) ตามรายงานวิจัย RTOG 0815 รวมไปถึงการกำหนดขอบเขตของกระเพาะปัสสาวะและลำไส้ตรงของผู้ป่วยในแต่ละวัน แผนการรักษาตั้งต้นของผู้ป่วยแต่ละรายจะถูกส่งไปยังภาพเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ลำรังสีรูปกรวยประจำวัน และคำนวณการรักษาอีกครั้งด้วยโปรแกรม EclipseTM จากนั้นทำการเปรียบเทียบปริมาณรังสีระหว่างการใช้ภาพเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ลำรังสีรูปกรวยประจำวันและภาพเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ที่ใช้ในการวางแผนการรักษาที่ปริมาตรของ CTV ที่ได้รับปริมาณรังสีที่ 100% ของปริมาณรังสีที่กำหนด ปริมาตรของ PTV ที่ได้รับปริมาณรังสีที่ 95% ของปริมาณรังสีที่กำหนด และปริมาตรของกระเพาะปัสสาวะและลำไส้ตรงที่ได้รับปริมาณรังสีที่ 75, 70, 65 และ 60 เกรย์ ผลการศึกษาพบว่าค่าความแตกต่างของ Hounsfield unit ในแต่ละค่า electron density ระหว่างภาพเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ทั้งสองชนิดไม่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ โปรแกรมวางแผนการรักษาและการลงทะเบียนภาพแสดงค่าที่ยอมรับได้ตามเกณฑ์ที่กำหนด และค่าความแตกต่างระหว่างการใช้ภาพเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ลำรังสีรูปกรวยประจำวันและภาพเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ที่ใช้ในการวางแผนการรักษาที่ปริมาตรของ CTV ที่ได้รับปริมาณรังสีที่ 100% เท่ากับ -0.1 ± 3.6% ซึ่งไม่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ ในขณะที่ค่าความแตกต่างของปริมาตรของ PTV ที่ได้รับปริมาณรังสีที่ 95% มีความแตกต่างที่ -6.7 ± 5.3% ความแตกต่างของปริมาตรของกระเพาะปัสสาวะโดยเฉลี่ยมีค่าเท่ากับ -23.6 ± 22.8% และค่าความแตกต่างของปริมาตรของลำไส้ตรงโดยเฉลี่ยมากกว่าแผนการรักษาเท่ากับ 16.8 ± 58.6% จากผลการศึกษาสรุปได้ว่าการเปลี่ยนแปลงของอวัยวะภายในนั้นไม่มีผลกระทบต่อ CTV และการขยายขอบเขต PTV เพียงพอต่อการควบคุมโรค แต่อย่างไรก็ตามกระเพาะปัสสาวะและลำไส้ตรงยังคงมีความแตกต่างและความแปรปรวนสูง โดยเฉพาะลำไส้ตรง ส่งผลทำให้เกิดอันตรายต่อเนื้อเยื้อปกติข้างเคียงเพิ่มมากขึ้น
Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-No Derivative Works 4.0 International License.
Recommended Citation
Chanayota, Julaluck, "Dosimetric comparison between using daily cone beam CT and planning CT in volumetric modulated arc therapy technique for prostate cancer therapy" (2018). Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD). 2472.
https://digital.car.chula.ac.th/chulaetd/2472