EDose在线剂量验证系统对鼻咽癌VMAT计划剂量验证可行性研究
发布时间：2021-12-31 22:19
目的鼻咽癌容积旋转调强治疗（volumetric-modulated arc therapy,VMAT）计划复杂,需要严格进行质量保证以确保治疗计划被精确执行。本研究旨在探讨EDose软件进行鼻咽癌VMAT在线三维剂量验证的可行性。方法选取2019-04-01-2019-06-30佛山市第一人民医院鼻咽癌患者19例。使用基于电子射野影像装置（electronic portal imaging device,EPID）的EDose软件对19例患者的VMAT计划进行在线三维剂量验证测试与分析。19例患者计划使用均匀和非均匀体模进行仿真在线剂量测试,其中6例行轮廓体积变化剂量验证灵敏度分析,12例计划行实际临床患者在线剂量测量。所有仿真测试都进行了三维剂量伽玛分析和等中心平面剂量伽玛分析并与Matrixx矩阵计划验证结果相比较。轮廓体积变化模拟体模厚度依次减少1、3、5和8mm。采用SPSS20.0进行统计学分析。结果 19例计划均匀和非均匀体模仿真测试结果分别为:EDose三维剂量γ（3%,3mm）（99.1±0.7）%和（98.6±1.0）%（P=0.003）,γ（2%,2mm）（92....
【文章来源】：中华肿瘤防治杂志. 2020,27(21)北大核心
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
EDose在线物理模型示意图
鼻咽癌放射治疗周期一般为5～6周，随着治疗疗程的推进，患者的解剖结构及轮廓体积会发生明显变化。陈榕钦等[21]研究结果表明，患者接受45～53Gy剂量治疗后，靶区及危及器官体积有明显差异，尤其颈部体积差异明显。因此，本研究分析EDose系统监测体模体积变化灵敏度具有重要临床意义。本研究结果显示，无论是伽玛验证还是等中心点剂量差异，EDose系统的灵敏度都是Matrixx灵敏度2倍以上。2倍灵敏度差异的原因与研究设计有关，Matrixx矩阵置于上下体模之间，研究仅对上体模的厚度进行了变化模拟，当射线从上体模入射时，Matrixx能监测到体模厚度变化产生的剂量差异，但射线从下体模入射时，射线首先经过Matrixx矩阵再进入上体模，因此上体模厚度变化几乎不影响此部分剂量Matrixx结果。EPID采集的是射线穿过整个体模后的透射信号，当体模厚度变化时，EPID在整个臂架旋转角度内采集的透射信号都会受到体模厚度变化的影响。因此，本研究结果中，EDose表现出2倍于Matrixx的灵敏度。图5 引入8mm厚度误差后EPID重建剂量及伽玛分布
图4 EDose三维剂量分布和Matrixx二维剂量分布伽玛通过率分析本研究结果显示，体模体积变化对重建剂量的影响主要集中在高剂量区域。因此，在实际临床在线剂量验证中，应该更注重对高剂量区域（计划靶区）的剂量变化，提高伽玛分析统计阈值或对PTV进行单独伽玛验证以及DVH验证可以极大地提高EPID剂量验证灵敏度，相比Body和危及器官伽玛通过率，PTV区域的通过率有明显降低[22]。Wang等[16]使用EDose 3.02版本测量的实际临床患者的Bodyγ（3%,3mm）通过率93.04%。本研究中使用EDose 5.01测量结果提升了约5%，通过比较各DVH指标发现，主要提升在于5.01版本中各危及器官的测量剂量与TPS计算剂量之间的差异明显减少，这可能是EDose软件系统在后续版本中对剂量重建算法精度进行了优化改进的原因。
【参考文献】：
期刊论文
[1]光子优化算法与逐级递进解析优化算法在鼻咽癌容积旋转调强计划的剂量学对比研究[J]. 刘致滨,石锦平,张利文,谢秋英,滕建建,李盈辉. 中国医学物理学杂志. 2019(08)
[2]不同三维探测器对鼻咽癌VMAT计划MLC位置误差探测灵敏度的研究[J]. 张朋,闫冰,薛旭东,吴爱东. 中华放射肿瘤学杂志. 2019 (07)
[3]基于EPID的鼻咽癌容积旋转调强放疗计划的三维剂量验证的研究[J]. 张朋,闫冰,薛旭东,刘磊,吴爱林,吴爱东. 安徽医科大学学报. 2019(05)
[4]基于EPID三维剂量重建在肿瘤患者中应用[J]. 李玉成,程品晶,蒋璐,王健,李剑龙,邵凯南,陈维军. 中华放射肿瘤学杂志. 2018 (11)
[5]IMRT计划剂量验证924例结果分析[J]. 吴仕章,陈进琥,李振江,李成强,尹勇. 中华肿瘤防治杂志. 2018(18)
[6]四弧共面VMAT技术应用于鼻咽癌放疗剂量学研究[J]. 杨金磊,王冰,杨祝春,卜明伟,黄巍,刘博宇. 中华肿瘤防治杂志. 2018(14)
[7]鼻咽癌容积调强剂量验证与计划复杂性的相关性[J]. 滕建建,石锦平,张利文,谢秋英,刘致滨. 中国医学物理学杂志. 2018(07)
[8]基于EDose软件电子射野影像系统的调强剂量验证[J]. 李玉成,程品晶,单国平,陈祥,邵凯南,杨一威,李浦,陈维军. 中国医学物理学杂志. 2018(01)
[9]鼻咽癌放疗中头颈部体积变化与靶区及腮腺体积变化[J]. 陈榕钦,柏朋刚,费召东,刘靖. 医疗装备. 2016(19)
[10]初治鼻咽癌VMAT与IMRT的比较评估[J]. 张丹丹,黄劭敏,邓小武,张广顺,黄晓延,孙文钊,林海磊. 中华放射肿瘤学杂志. 2012 (04)
本文编号：3561090
【文章来源】：中华肿瘤防治杂志. 2020,27(21)北大核心
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
EDose在线物理模型示意图
鼻咽癌放射治疗周期一般为5～6周，随着治疗疗程的推进，患者的解剖结构及轮廓体积会发生明显变化。陈榕钦等[21]研究结果表明，患者接受45～53Gy剂量治疗后，靶区及危及器官体积有明显差异，尤其颈部体积差异明显。因此，本研究分析EDose系统监测体模体积变化灵敏度具有重要临床意义。本研究结果显示，无论是伽玛验证还是等中心点剂量差异，EDose系统的灵敏度都是Matrixx灵敏度2倍以上。2倍灵敏度差异的原因与研究设计有关，Matrixx矩阵置于上下体模之间，研究仅对上体模的厚度进行了变化模拟，当射线从上体模入射时，Matrixx能监测到体模厚度变化产生的剂量差异，但射线从下体模入射时，射线首先经过Matrixx矩阵再进入上体模，因此上体模厚度变化几乎不影响此部分剂量Matrixx结果。EPID采集的是射线穿过整个体模后的透射信号，当体模厚度变化时，EPID在整个臂架旋转角度内采集的透射信号都会受到体模厚度变化的影响。因此，本研究结果中，EDose表现出2倍于Matrixx的灵敏度。图5 引入8mm厚度误差后EPID重建剂量及伽玛分布
图4 EDose三维剂量分布和Matrixx二维剂量分布伽玛通过率分析本研究结果显示，体模体积变化对重建剂量的影响主要集中在高剂量区域。因此，在实际临床在线剂量验证中，应该更注重对高剂量区域（计划靶区）的剂量变化，提高伽玛分析统计阈值或对PTV进行单独伽玛验证以及DVH验证可以极大地提高EPID剂量验证灵敏度，相比Body和危及器官伽玛通过率，PTV区域的通过率有明显降低[22]。Wang等[16]使用EDose 3.02版本测量的实际临床患者的Bodyγ（3%,3mm）通过率93.04%。本研究中使用EDose 5.01测量结果提升了约5%，通过比较各DVH指标发现，主要提升在于5.01版本中各危及器官的测量剂量与TPS计算剂量之间的差异明显减少，这可能是EDose软件系统在后续版本中对剂量重建算法精度进行了优化改进的原因。
【参考文献】：
期刊论文
[1]光子优化算法与逐级递进解析优化算法在鼻咽癌容积旋转调强计划的剂量学对比研究[J]. 刘致滨,石锦平,张利文,谢秋英,滕建建,李盈辉. 中国医学物理学杂志. 2019(08)
[2]不同三维探测器对鼻咽癌VMAT计划MLC位置误差探测灵敏度的研究[J]. 张朋,闫冰,薛旭东,吴爱东. 中华放射肿瘤学杂志. 2019 (07)
[3]基于EPID的鼻咽癌容积旋转调强放疗计划的三维剂量验证的研究[J]. 张朋,闫冰,薛旭东,刘磊,吴爱林,吴爱东. 安徽医科大学学报. 2019(05)
[4]基于EPID三维剂量重建在肿瘤患者中应用[J]. 李玉成,程品晶,蒋璐,王健,李剑龙,邵凯南,陈维军. 中华放射肿瘤学杂志. 2018 (11)
[5]IMRT计划剂量验证924例结果分析[J]. 吴仕章,陈进琥,李振江,李成强,尹勇. 中华肿瘤防治杂志. 2018(18)
[6]四弧共面VMAT技术应用于鼻咽癌放疗剂量学研究[J]. 杨金磊,王冰,杨祝春,卜明伟,黄巍,刘博宇. 中华肿瘤防治杂志. 2018(14)
[7]鼻咽癌容积调强剂量验证与计划复杂性的相关性[J]. 滕建建,石锦平,张利文,谢秋英,刘致滨. 中国医学物理学杂志. 2018(07)
[8]基于EDose软件电子射野影像系统的调强剂量验证[J]. 李玉成,程品晶,单国平,陈祥,邵凯南,杨一威,李浦,陈维军. 中国医学物理学杂志. 2018(01)
[9]鼻咽癌放疗中头颈部体积变化与靶区及腮腺体积变化[J]. 陈榕钦,柏朋刚,费召东,刘靖. 医疗装备. 2016(19)
[10]初治鼻咽癌VMAT与IMRT的比较评估[J]. 张丹丹,黄劭敏,邓小武,张广顺,黄晓延,孙文钊,林海磊. 中华放射肿瘤学杂志. 2012 (04)
本文编号：3561090
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