放射治疗计划质量的定量评估研究

发布时间：2020-08-27 18:10

【摘要】：放射治疗计划的设计大致分为优化和评估两个步骤,而计划的评估通常以放疗医生的经验知识为主进行人工评价,这种评估方式过于主观。本研究拟探讨一种量化规则的脚本评估方法,直观地体现放射治疗计划的质量水平,从而对计划进行有效、客观的评价。选取湘雅医院肿瘤科2017-2018年间进行放射治疗的直肠癌病人,其中使用IMRT技术10例,使用VMAT技术10例。首先对两组计划进行剂量学对比,得到两组计划之间的剂量学差异。然后分别将两组计划导入Plan IQ软件进行评估,以RTOG协议和官方指南为基础,在Plan IQ中建立计划质量测度(Plan Quality Metrics,PQM),对每个需评价的剂量学指标进行量化打分,并得到计划的总得分。分别对比两组计划中的靶区得分、危及器官得分和总得分,结合两组计划的剂量学参数对比,验证基于PQM量化评估软件的临床可行性。在验证了评估软件临床可行性的前提下,编写一个带有计划质量测度功能的评估脚本程序(Script),选择同一批病例进行评估打分,将两组所得计划的评分分别进行对比,再进行评估脚本和Plan IQ之间的横向对比,通过两种方法的一致性对比验证脚本评估程序的临床可行性。通过对两组病例的剂量学对比可以得出,靶区D_(98)(P=0.0320.05),V_(107)(P=0.0050.05),D_(max)(P=0.0030.05);小肠V_(45)(P=0.0160.05)、D_(max)(P=0.0280.05);右股骨头V_(40)(P=0.0260.05)、D_(max)(P=0.030.05);左股骨头V_(40)(P=0.0060.05),V_(45)(P=0.0210.05),D_(max)(P=0.0070.05);膀胱V_(40)(P=0.0010.05)、V_(45)(P=0.0010.05),以上各指标的剂量学差异均有统计学意义。且VMAT组计划在靶区热点控制和危及器官受量上均要优于IMRT组。两组病例的PlanIQ总得分分别为(84.6±5.9,71.8±9.96),差异具有统计学意义(P=0.0030.05);靶区得分分别为(71.7±18.3,64.9±7.5)差异均有统计学意义(P=0.0270.05),危及器官得分分别为(89.8±4.9,74.8±10.8)差异具有统计学意义(P=0.0010.05),结果客观得反映了两种辐照技术之间的剂量学差异。在Script和Plan IQ的对比中,脚本方法所得两种辐照技术之间的总得分分别为(84.1±8.1,70.2±10.0),差异具有统计学意义(P=0.0030.05);靶区得分分别为(73.2±16.6,56.8±14.9),差异有统计学意义(P=0.0270.05);Scripts组危及器官得分分别为(91.9±3.2,80.4±8.5),差异有统计学意义(P=0.0020.05)。两种方法所得数据之间皮尔森相关系数均超过0.8,呈强相关性;在60组数据样本中使用Bland-Altman一致性分析,结果显示处于一致性区间外的数据量占比不超过5%。结论:计划质量测度方法(PQM)不仅能够减少计划工作量,提高计划设计的效率,而且能够有效,客观的量化评估计划质量,也为计划评估提供了一种新思路。
【学位授予单位】：南华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R730.55
【图文】：

图 1.计划制作流程图直方图代起，体积剂量直方图（Dose-VolumeHistogram）于 3D-CRT、IMRT 等多种放射治疗的常规评估和图的示例，简单来说，DVH 代表了目标靶区体积H 可以看出吸收剂量分布的重要临床特征，比如高剂量区域的存在，这些区域通常是难以根据等剂量分 DVH（differentialDVH）和积分 DVH（cumu接受指示剂量的绝对体积；积分 DVH 代表的纵轴分体积，我们在临床计划评估阶段一般使用的为的直方图，该体积元素接受至少给定的吸收剂量，

图 2.体积剂量直方图可以利用 DVH 参数明确处方剂量并进行报告。放射治疗计积分 DVH，从中获得感兴趣的参数，在逆向调强计划中使以根据 DVH 确定特定吸收剂量的靶区覆盖率，以及通过优划评估模型射治疗的机构逐年增多，但放射治疗计划的整体质量水平并三点原因：1、科室人员的专业教育水平不等；2、软件，硬计划制作经验。D.Hoopes[23]等提出了一种用于放射肿瘤学专助经验不足的物理师提升计划制作水平，研究中邀请了 57果是 90%的物理师修改了自己的初始计划，因此使用可靠的

图 3.Plan IQ 计划打分界面计划评估阶段，传统的评估方法是依靠医生的经验知识对计划进行定性评估不仅增加了计划制作的工作流程，也具有一定的主观性，使用 Plan IQ 软件简化工作流程，而且可以量化客观得评价计划质量。PlanIQ 软件可以通过两计划制作的时间，第一种情况是如果一个特定患者的计划临床目标无法实现 则会在分析临床目标合理性时提醒计划制作者，这就使得医生和物理师不以实现的临床目标上浪费时间。第二种情况是 Plan IQ 还为靶区和危及器官H 可行性曲线（图 4），以帮助物理师在优化计划时可以有具体且清晰的目标也可以在计划过程中通过与类似病例的累积质量指标评分进行比较，从而他了特定患者计划可达到的实际限值。

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本文编号：2806444