同时导管和多标准优化用于HDR宫癌与复杂的内腔/间隙应用器的胸疗法
Cédric Bélanger1,2, Sylviane Aubin2, Marie-Claude Lavallée2
1Département de physique, de génie physique et d'optique et Centre de recherche sur le cancer de l'Université Laval, Québec, Canada.
Medical physics
|December 3, 2023
概括
在子宫癌中同时优化对Venezia应用器HDR支臂治疗的导管放置和剂量,可以改善治疗计划. 这种方法提高了计划的质量,并可能减少了与标准方法相比的导管使用.
科学领域:
- 医学物理 医学物理
- 辐射瘤学 辐射瘤学
- 计算机科学 计算机科学
背景情况:
- 像Venezia这样的复杂内腔和间腔 (IC/IS) 应用器改善了宫癌支架疗法的目标覆盖率.
- 复杂的应用器和IC/IS植入器的优化算法是有限的.
- 威尼西亚应用器提供了导管选择,但缺乏专门的优化工具.
研究的目的:
- 将基于GPU的多标准优化 (gMCO) 与稀疏导管 (SC) 优化相结合,用于Venezia应用器.
- 开发和评估一个同时使用的SC和MCO (SC+MCO) 算法.
主要方法:
- 对58名宫癌患者的回顾性分析,这些患者使用Venezia应用器接受了HDR支臂疗法.
- 间歇性导管的虚拟重建和用于模板导管的内部python脚本的开发.
- 实施SC + MCO算法,加权剂量目标和稀疏性术语来惩罚IS导管.
- 使用EMBRACE II标准,将SC+MCO计划与使用临床导管的MCO (CC+MCO) 和临床计划 (CP) 进行比较.
主要成果:
- 与CP相比,CC+MCO提高了满足EMBRACE II软约束的情况,达到20.7%.
- SC+MCO进一步将接受率提高了12.1% (总数为32.8%与CP相比),达到60.3%的接受率.
- 对于EMBRACE II的硬约束,CC+MCO和SC+MCO都表现出高的接受率 (98.3%),超过了CP (91.4%).
- SC+MCO在每小部分平均11秒的时间内生成了5000个帕雷托最佳计划.
结论:
- 同时的导管和MCO优化在使用Venezia应用器进行HDR宫癌支臂疗法时是临床可行的.
- 在不影响计划质量的情况下,SC+MCO方法可以改善临床导管配置,并可能减少导管数量.
- 这种方法为优化支臂疗法治疗计划提供了有前途的进展.
