机械旋转误差对多发脑转移瘤VMAT计划剂量分布的影响
发布时间：2021-06-21 23:27
目的:探讨直线加速器的机械旋转误差对单中心多发转移瘤VMAT计划剂量分布的影响。方法:随机选取21例多发脑转移瘤患者,假定患者均采用非共面VMAT放疗计划,分别将治疗床、准直器的角度旋转偏移±0.5°、±1.0°、±1.5°、±2.0°,并通过Eclipse 13.6治疗计划系统模拟机械旋转偏移误差在多发脑转移瘤VMAT计划中对剂量分布的影响。记录并分析不同治疗床、准直器角度旋转偏移下靶区的适形度指数（CI）、剂量梯度跌落指数（GI）、剂量均匀性指数（HI）以及危及器官的最大剂量。结果:当治疗床及准直器角度旋转偏移大于0.5°时,靶区的CI、GI（治疗床除外）及HI指数差异具有统计学意义（P<0.05）;危及器官的最大剂量差异无统计学意义（P>0.05）。结论:在设计多发脑转移VMAT计划时应考虑等中心与靶区之间的距离,六维床旋转误差校正阈值为0.5°更为合理。
【文章来源】：中国医学物理学杂志. 2020,37(01)CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
旋转误差引起的位移偏差示意图
其中，为目标函数f的最优解。通过调用Matlab中的无约束非线性规划函数fminunc[15-16]编写程序可求解式（3）。采用各向异性算法计算照射区域剂量，PTV处方剂量为24 Gy,8 Gy/次。正常组织约束条件为[17]：脑干Dmax<23.1 Gy，晶体Dmax<7 Gy，视神经Dmax<17.4 Gy，延髓Dmax<21.9 Gy。VMAT计划优化完成后由医生评估确认，并以此治疗计划作为模板计划。
图3为不同治疗床角度旋转偏移下，PTV的CI、GI及HI变化的箱线图。由图3可知，当治疗床旋转角度偏差大于±0.5°时，其CI(0.5°：P=0.248;-0.5°：P=0.311;1.0°：P=0.011;-1.0°：P=0.006;1.5°：P=0.005;-1.5°：P=0.001;2.0°：P<0.001;-2.0°：P=0.001）及HI(0.5°：P=0.086;-0.5°：P=0.416;1.0°：P<0.001;-1.0°：P=0.033;1.5°：P<0.001;-1.5°：P<0.001;2.0°：P<0.001;-2.0°：P=0.002）指数差异具有统计学意义。图4为不同MLC角度旋转偏移下，PTV的CI、GI及HI变化的箱线图。由图4可知，当MLC旋转角度偏差为大于±0.5°时，其CI(0.5°：P=0.653;-0.5°：P=0.211;1.0°：P=0.024;-1.0°：P=0.014;1.5°：P=0.003;-1.5°：P=0.001;2.0°：P=0.001;-2.0°：P<0.001）、GI(0.5°：P=0.184;-0.5°：P=0.327;1.0°：P=0.012;-1.0°：P=0.008;1.5°：P=0.003;-1.5°：P=0.001;2.0°：P=0.006;-2.0°：P<0.001）及HI(0.5°：P=0.002;-0.5°：P=0.001;1.0°：P<0.001;-1.0°：P=0.001;1.5°：P<0.001;-1.5°：P<0.001;2.0°：P<0.001;-2.0°：P<0.001）指数差异均具有统计学意义。
【参考文献】：
期刊论文
[1]准直器角度对颅内两个脑转移瘤容积旋转调强计划的影响[J]. 张平,戴鹏,罗龙辉,邓官华,黄庆,王军. 中国医学物理学杂志. 2018(12)
[2]摆位误差对立体定向放射治疗计划剂量学验证的影响[J]. 李玉成,陈维军,单国平,赵凯,史国栋,邵凯南,李浦,杨一威,陈祥,程品晶. 中国医学物理学杂志. 2018(08)
[3]不同系统摆位误差对鼻咽癌双弧VMAT及动态IMRT计划中剂量分布影响的比较[J]. 戴鹏,张平,赖名耀,罗龙辉,吴伟,蔡林波. 中国医学装备. 2017(04)
[4]图像引导放疗技术在直肠癌患者术前调强放疗中的应用[J]. 许德权,卓龙泉,张永昶,赵玲. 吉林大学学报(医学版). 2016(06)
[5]旋转摆位误差对调强放疗剂量准确性的影响[J]. 李志聪,向昭雄,游雁,李陆军,余海坤. 医疗卫生装备. 2016(04)
[6]机械误差对肿瘤精确旋转放疗射野变形的影响及补偿算法研究[J]. 史少华,樊文刚,解传滨,叶佩青,张翔,张辉. 机械工程学报. 2015(15)
[7]基于Matlab的大型球面模胎质量控制研究[J]. 王波,赵转萍,龚醒. 机电工程. 2015(03)
[8]6D治疗床对原发宫颈癌放疗摆位误差及靶区边界的影响[J]. 曹倩倩,朱丽红,王俊杰,曲昂,姚丽红,周舜,姜树坤,孙海涛,林蕾,赵田地,李旭,王巍,廖安燕. 中华医学杂志. 2015 (09)
[9]等中心偏移误差对容积调强放疗计划的剂量影响[J]. 张利文,石锦平,谢秋英,滕建建. 肿瘤预防与治疗. 2012(03)
[10]SBRT临床应用结果的思考[J]. 夏廷毅. 医疗装备. 2009(07)
本文编号：3241635
【文章来源】：中国医学物理学杂志. 2020,37(01)CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
旋转误差引起的位移偏差示意图
其中，为目标函数f的最优解。通过调用Matlab中的无约束非线性规划函数fminunc[15-16]编写程序可求解式（3）。采用各向异性算法计算照射区域剂量，PTV处方剂量为24 Gy,8 Gy/次。正常组织约束条件为[17]：脑干Dmax<23.1 Gy，晶体Dmax<7 Gy，视神经Dmax<17.4 Gy，延髓Dmax<21.9 Gy。VMAT计划优化完成后由医生评估确认，并以此治疗计划作为模板计划。
图3为不同治疗床角度旋转偏移下，PTV的CI、GI及HI变化的箱线图。由图3可知，当治疗床旋转角度偏差大于±0.5°时，其CI(0.5°：P=0.248;-0.5°：P=0.311;1.0°：P=0.011;-1.0°：P=0.006;1.5°：P=0.005;-1.5°：P=0.001;2.0°：P<0.001;-2.0°：P=0.001）及HI(0.5°：P=0.086;-0.5°：P=0.416;1.0°：P<0.001;-1.0°：P=0.033;1.5°：P<0.001;-1.5°：P<0.001;2.0°：P<0.001;-2.0°：P=0.002）指数差异具有统计学意义。图4为不同MLC角度旋转偏移下，PTV的CI、GI及HI变化的箱线图。由图4可知，当MLC旋转角度偏差为大于±0.5°时，其CI(0.5°：P=0.653;-0.5°：P=0.211;1.0°：P=0.024;-1.0°：P=0.014;1.5°：P=0.003;-1.5°：P=0.001;2.0°：P=0.001;-2.0°：P<0.001）、GI(0.5°：P=0.184;-0.5°：P=0.327;1.0°：P=0.012;-1.0°：P=0.008;1.5°：P=0.003;-1.5°：P=0.001;2.0°：P=0.006;-2.0°：P<0.001）及HI(0.5°：P=0.002;-0.5°：P=0.001;1.0°：P<0.001;-1.0°：P=0.001;1.5°：P<0.001;-1.5°：P<0.001;2.0°：P<0.001;-2.0°：P<0.001）指数差异均具有统计学意义。
【参考文献】：
期刊论文
[1]准直器角度对颅内两个脑转移瘤容积旋转调强计划的影响[J]. 张平,戴鹏,罗龙辉,邓官华,黄庆,王军. 中国医学物理学杂志. 2018(12)
[2]摆位误差对立体定向放射治疗计划剂量学验证的影响[J]. 李玉成,陈维军,单国平,赵凯,史国栋,邵凯南,李浦,杨一威,陈祥,程品晶. 中国医学物理学杂志. 2018(08)
[3]不同系统摆位误差对鼻咽癌双弧VMAT及动态IMRT计划中剂量分布影响的比较[J]. 戴鹏,张平,赖名耀,罗龙辉,吴伟,蔡林波. 中国医学装备. 2017(04)
[4]图像引导放疗技术在直肠癌患者术前调强放疗中的应用[J]. 许德权,卓龙泉,张永昶,赵玲. 吉林大学学报(医学版). 2016(06)
[5]旋转摆位误差对调强放疗剂量准确性的影响[J]. 李志聪,向昭雄,游雁,李陆军,余海坤. 医疗卫生装备. 2016(04)
[6]机械误差对肿瘤精确旋转放疗射野变形的影响及补偿算法研究[J]. 史少华,樊文刚,解传滨,叶佩青,张翔,张辉. 机械工程学报. 2015(15)
[7]基于Matlab的大型球面模胎质量控制研究[J]. 王波,赵转萍,龚醒. 机电工程. 2015(03)
[8]6D治疗床对原发宫颈癌放疗摆位误差及靶区边界的影响[J]. 曹倩倩,朱丽红,王俊杰,曲昂,姚丽红,周舜,姜树坤,孙海涛,林蕾,赵田地,李旭,王巍,廖安燕. 中华医学杂志. 2015 (09)
[9]等中心偏移误差对容积调强放疗计划的剂量影响[J]. 张利文,石锦平,谢秋英,滕建建. 肿瘤预防与治疗. 2012(03)
[10]SBRT临床应用结果的思考[J]. 夏廷毅. 医疗装备. 2009(07)
本文编号：3241635
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