Hide metadata

dc.date.accessioned2013-03-12T08:28:04Z
dc.date.available2013-03-12T08:28:04Z
dc.date.issued2008en_US
dc.date.submitted2008-07-22en_US
dc.identifier.citationArnesen, Marius Røthe. Potensielle anvendelser av cone beam CT i stråleterapi av prostatakreft. Masteroppgave, University of Oslo, 2008en_US
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/10852/11192
dc.description.abstractFormålet 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.abstractPurpose: 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.isonoben_US
dc.subjectbiofysikk medisinsk fysikk strålefeltsmargineren_US
dc.titlePotensielle anvendelser av cone beam CT i stråleterapi av prostatakreften_US
dc.typeMaster thesisen_US
dc.date.updated2009-05-05en_US
dc.creator.authorArnesen, Marius Røtheen_US
dc.subject.nsiVDP::430en_US
dc.identifier.bibliographiccitationinfo: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=Masteroppgaveen_US
dc.identifier.urnURN:NBN:no-20188en_US
dc.type.documentMasteroppgaveen_US
dc.identifier.duo81691en_US
dc.contributor.supervisorEirik Malinen, Dag Rune Olsenen_US
dc.identifier.bibsys092366473en_US
dc.identifier.fulltextFulltext https://www.duo.uio.no/bitstream/handle/10852/11192/1/Arnesen_Masteroppgave.pdf


Files in this item

Appears in the following Collection

Hide metadata