分析性HDR前列腺支臂疗法规划与自动导管和同位素选择
Catherine Holly Frank1, Pavitra Ramesh1, Qihui Lyu1
1Department of Radiation Oncology, University of California Los Angeles, Los Angeles, California, USA.
Medical physics
|August 31, 2023
概括
这项研究引入了一种新的分析方法,用于高剂量率 (HDR) 支臂治疗的规划,优化导管放置和双同位素选择用于前列腺癌治疗. 虽然结果显示临床差异很小,但该方法有助于规划和选择特定治疗目标的同位素.
科学领域:
- 医学物理 医学物理
- 辐射瘤学 辐射瘤学
- 计算生物学 计算生物学
背景情况:
- 高剂量率 (HDR) 支臂疗法是前列腺癌的标准治疗方法.
- 目前的HDR规划系统受到预先确定的导管位置和单一能源的限制.
- 优化导管放置和结合多种同位素可能会提高治疗合规性和危险的备用器官.
研究的目的:
- 为HDR规划提出一种新的分析方法,解决导管和双能源选择问题.
- 研究灵活的导管放置和多个同位素选项的剂量学益处,特别是对于尿道节省.
- 通过提高自由度来解决HDR规划问题,以改善治疗结果.
主要方法:
- 为导管和双能源选择制定了一个受约束的优化问题,采用非凸集团稀疏度规范化.
- 快速代收缩值算法 (FISTA) 被用来解决优化问题.
- 模拟了 (Yb-169) 和 (Ir-192) 源的剂量率,并将计划与22例前列腺癌病例的临床仅IR-192 (IRO) 计划进行了比较.
主要成果:
- 双源 (DS) 计划主要选择Ir-192作为唯一来源.
- 与仅Ytterbium (Yb-169) (YBO) 计划相比,IRO计划显示高危器官 (OAR) 节省,尿道,膀和直肠剂量指标的统计显著减少.
- 虽然IRO计划比临床计划改善了OAR节省,但它们也导致CTV V150%和D90%的增加,在所有评估计划之间观察到的临床差异总体上很小.
结论:
- 开发的分析HDR规划算法有效地将导管和同位素选择与停留时间优化相结合,用于各种临床目标,包括尿道节约.
- 这种规划方法可以指导HDR植入程序,并确定特定临床目标的最佳同位素,例如提高目标一致性或最大限度地节省OAR.
- 这种方法提供了一个灵活的框架,可以推进HDR支臂疗法治疗计划.
