dc.date.accessioned | 2013-03-12T08:28:04Z | |
dc.date.available | 2013-03-12T08:28:04Z | |
dc.date.issued | 2008 | en_US |
dc.date.submitted | 2008-07-22 | en_US |
dc.identifier.citation | Arnesen, Marius Røthe. Potensielle anvendelser av cone beam CT i stråleterapi av prostatakreft. Masteroppgave, University of Oslo, 2008 | en_US |
dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10852/11192 | |
dc.description.abstract | Formålet med denne oppgaven var å benytte cone beam CT (CBCT)-avbildning til å kvantifisere tumorbevegelse og anatomiske endringer av risikoorgan over en fraksjonert behandling av prostatakreft. Videre skulle biologiske modeller for strålingseffekter i tumor og risikoorgan (blære og rektum) benyttes for å evaluere strålefeltsmarginer ved forskjellige strategier for posisjonskorrigering.
Billedgrunnlaget bestod av CBCT-opptak tatt av en pasient foran alle 37 behandlingsfraksjoner, samt et CT-opptak tatt ved planleggingen. Fra disse billedsettene ble prostatas posisjon bestemt fra implanterte markører og risikoorganenes form funnet ved konturering. For å kunne evaluere biologisk effekt er en avhengig av å følge dosen til hvert volumelement fra fraksjon til fraksjon. For blære og rektum, som endret form i løpet av behandlingen, ble det utviklet metoder basert på polynomisk warping til å følge dosen i hvert volumelement. Prostata ble antatt å være et rigid legeme. Ved å trekke tilfeldige målvolumposisjoner og risikoorganformer fra billedgrunnlaget ble det simulert fraksjonerte behandlinger som inkluderte intra- og interpasientvariasjon i innstillingsavvik, prostatabevegelse og risikoorganform. For å simulere en konform behandlingsteknikk med varierende strålefeltsmargin ble det utviklet rutiner som automatisk formet feltene rundt målvolumet med en gitt margin. Marginene fra målvolum til feltgrense var mellom 2.5 og 20 mm. Videre ble det sett på tre forskjellige korreksjonsstrategier foran hver fraksjon: (1) ingen korreksjon, (2) beinkorreksjon for innstillingsavvik og (3) korreksjon for prostatabevegelse.
De simulerte behandlingene ble evaluert ved ekvivalent uniform dose (EUD) til målvolum og risikoorgan, samt sannsynligheten for tumorkontroll (TCP) og normalvevs-komplikasjon (NTCP). Simuleringene viste at økte marginer ga en større andel pasienter med akseptabel EUD til målvolum, men på bekostning av høyere EUD for risikoorganene. Økningen i EUD ga seg utslag i høyere TCP og NTCP. Det ble også observert at EUD til rektum økte ved prostatakorreksjon, noe som antas ha sammenheng med korrelasjonen funnet mellom prostataposisjon og rektumvolum.
Vurdert ved sannsynligheten for komplikasjonsfri tumorkontroll (P+) ga behandlingssimuleringene optimale marginer på 7.5 mm, 7.5 mm og 5.0 mm for henholdsvis ingen korreksjon, beinkorreksjon og prostatakorreksjon. Marginen funnet for ingen korreksjon var ca 5 mm mindre enn den beregnet med en standard marginformel, som er utledet kun fra målvolumsbetraktninger. Simuleringene i denne oppgaven, som inkluderer både effekter i tumor og risikoorgan, indikerer at gjeldende strålefeltsmarginer bør reduseres. Resultatene funnet her viser også at strålefeltsmarginene bør minkes om en korrigerer for prostataposisjon foran hver fraksjon. Det bemerkes at for å komme med kliniske anbefalinger er videre undersøkelser basert på et større pasientgrunnlag nødvendig. | nor |
dc.description.abstract | Purpose: To present a methodology to estimate optimal treatment margins for radiotherapy of prostate cancer based on
interfraction imaging.
Materials and methods: Cone beam CT images of a prostate cancer patient undergoing fractionated
radiotherapy were acquired at all treatment sessions. The clinical target volume (CTV) and organs at risk (OARs; bladder
and rectum) were delineated in the images. Random sampling from the CTV-OAR library was performed in order to
simulate fractionated radiotherapy including intra- and interpatient variability in setup and organ motion/deformation. For
each simulated patient, four treatment fields defined by multileaf collimators were automatically generated around the
planning CTV. The treatment margin (the distance from the CTV to the field border) was varied between 2.5 and 20 mm.
Resulting dose distributions were calculated by a convolution method. Doses to OARs were reconstructed by polynomial
warping, while the CTV was assumed to be a rigid body. The equivalent uniform dose (EUD), the tumor control probability
(TCP) and the normal tissue complication probability (NTCP) were used to estimate the clinical effect. Patient
repositioning strategies at treatment were compared.
Results: The simulations produced population based EUD histograms
for the CTVand the OARs. The number of patients receiving an optimal target EUD increased with increasing margins, but
at the cost of an increasing number receiving a high EUD to the OARs. Calculations of the probability of complication-free
tumor control and subsequent analysis gave an optimal treatment margin of about 7.5 mm for the simulated population, if
no correction strategy was undertaken.
Conclusions. The current work illustrates the principle of optimal treatment margins based on tumor and normal tissue characteristics. Clinically applicable margins may be obtained if a large patient image
database is available. | eng |
dc.language.iso | nob | en_US |
dc.subject | biofysikk medisinsk fysikk strålefeltsmarginer | en_US |
dc.title | Potensielle anvendelser av cone beam CT i stråleterapi av prostatakreft | en_US |
dc.type | Master thesis | en_US |
dc.date.updated | 2009-05-05 | en_US |
dc.creator.author | Arnesen, Marius Røthe | en_US |
dc.subject.nsi | VDP::430 | en_US |
dc.identifier.bibliographiccitation | info:ofi/fmt:kev:mtx:ctx&ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info:ofi/fmt:kev:mtx:dissertation&rft.au=Arnesen, Marius Røthe&rft.title=Potensielle anvendelser av cone beam CT i stråleterapi av prostatakreft&rft.inst=University of Oslo&rft.date=2008&rft.degree=Masteroppgave | en_US |
dc.identifier.urn | URN:NBN:no-20188 | en_US |
dc.type.document | Masteroppgave | en_US |
dc.identifier.duo | 81691 | en_US |
dc.contributor.supervisor | Eirik Malinen, Dag Rune Olsen | en_US |
dc.identifier.bibsys | 092366473 | en_US |
dc.identifier.fulltext | Fulltext https://www.duo.uio.no/bitstream/handle/10852/11192/1/Arnesen_Masteroppgave.pdf | |