前立腺がんにおける腸管近接を考慮した知識ベース計画モデルの一般および専門モデルの評価
Chihiro Takahama1, Motoharu Sasaki2, Takeshi Kamomae3
1School of Health Sciences, Tokushima University, Tokushima 770-8503, Japan.
まとめ
腸管近接があっても、前立腺がんの知識ベース計画（KBP）モデルは堅牢である。一般モデル（Model-G）と専門モデル（Model-S）は同等の臨床的許容性を示し、KBPの有効性を示唆している。
科学分野:
- 放射線腫瘍学
- 医用物理学
- 医療における人工知能
背景:
- 前立腺がん放射線療法では、毒性を最小限に抑えるために精密な計画が必要である。
- 標的体積（PTV-R）への腸管の近接は、直腸および腸管の毒性リスクを増加させる。
- 知識ベース計画（KBP）モデルは自動治療計画を提供するが、複雑な解剖学的症例におけるその有効性を評価する必要がある。
研究 の 目的:
- 腸管近接を伴う前立腺がん症例における、一般（Model-G）および専門（Model-S）KBPモデルのパフォーマンスを評価すること。
- 標的被覆率と臓器リスク回避の観点から、KBP生成計画と手動作成計画（Plan-M）を比較すること。
- 有意な腸管近接症例において専門KBPモデルが必要かどうかを判断すること。
主な方法:
- 30例の標準症例で一般モデル（Model-G）を、30例の腸管近接症例で専門モデル（Model-S）をトレーニングした。
- 13例の追加の近接症例を用いて両モデルを独立に評価し、RapidPlan生成計画（Plan-G、Plan-S）と手動計画（Plan-M）を比較した。
- 線量測定エンドポイントを使用して計画品質を評価した：標的のD98%およびD2%、直腸と膀胱の線量体積指数、および腸管のD0.1/D1 cc。
主要な成果:
- 手動計画（Plan-M）は、一般KBP計画（Plan-G）よりも有意に優れた標的D2%を達成した（p<0.001）。Plan-SはPlan-Mとの間に有意差を示さなかった（p=0.069）。
- 臓器リスクの回避は、すべての計画タイプで同等であった（p>0.05）。
- Plan-Gの1例で腸管D1 cc制約（60 Gy）をわずかに超過し、特定の腸管下降症例における一般モデルの潜在的な限界を示唆した。
結論:
- 一般モデルと専門モデルの両方が、腸管近接があっても、前立腺がんに対して臨床的に許容可能な計画を生成する。
- このコホートでは、専門モデルが一般モデルに対して有意な線量測定上の利点は観察されなかった。
- KBPは解剖学的変動に対して堅牢性を示し、AI支援適応放射線療法におけるその役割を支持する。
