人口百分位补贴方法用于确定临时强度调节式支臂治疗的系统空间误差公差

科学领域:

• 医学物理 医学物理
• 辐射瘤学 辐射瘤学
• 生物医学工程 生物医学工程

背景情况:

• 使用部分屏蔽应用器的临时强度调制支臂疗法 (IMBT) 对应用器位置和屏蔽方向的空间不确定性很敏感.
• 现有的灵敏度分析缺乏一个通用的框架,用于在IMBT中严格确定剂量-体积参数的空间不确定性公差.
• 传统的高剂量率支臂疗法 (HDR-BT) 的剂量分配主要对应用器位置敏感,与新兴的IMBT技术不同.

研究的目的:

• 导出和呈现人口百分比补贴 (PPA) 方法,一个通用的数学和统计框架.
• 评估临时IMBT方法对应用器位置和屏蔽方向的空间不确定性的容忍度.
• 建立一种方法,在接受IMBT的患者群体中定义可接受的剂量-体积误差.

主要方法:

• 开发了一种数学形式主义,用于几何应用器位置和盾牌方向变化,适用于各种支臂治疗技术 (RSBT,DMBT).
• 通过指定允许接受定义剂量-体积误差的患者的百分比来定义PPA方法.
• 在37名患者的宫癌多盾螺旋169Yb基RSBT中应用PPA方法,对剂量-体积要求进行不确定性评估.

主要成果:

• 对于90%的患者,剂量-体积不确定性≤10% (HR-CTV D90,有风险的器官D2cc),适应器位置的公差为±1.0mm,屏蔽方向为±4.25°.
• 在±1.5mm的应用器位置和±5°的屏蔽方向公差的情况下,90%的患者经历了≤12.8%的最大剂量-体积不确定性.
• 该研究量化了系统空间不确定性与患者队列中产生的剂量-体积误差之间的关系.

结论:

• 该PPA方法提供了一个严格的框架,用于确定临时IMBT的空间不确定性公差.
• 确定了适用于治疗分数设计的多盾螺旋169Yb基RSBT用于宫癌的容忍值.
• PPA方法适用于各种临时IMBT方法,可以指导交付系统组件的设计.