基于形束CT的自适应强度调制质子疗法评估,使用头癌自动规划

科学领域:

• 医学物理 医学物理
• 辐射瘤学 辐射瘤学
• 医疗成像医学成像

背景情况:

• 基于圆束计算机断层扫描 (CBCT) 的适应强度调制质子疗法 (IMPT) 对头 (HN) 癌症的可行性评估.
• 在HN癌症患者中使用IMPT的自动化规划软件.

研究的目的:

• 评估从CBCT生成的合成CTs (sCTs) 的准确性,用于适应性IMPT中的剂量计算.
• 为了比较适应性IMPT与非适应性IMPT对HN癌症的剂量学益处.

主要方法:

• 包括20名接受预治疗CBCT的HN癌症患者.
• 合成CTs (sCTs) 是通过将计划CTs (pCTs) 变形为CBCTs来创建的.
• 在sCTs上的剂量计算与使用马分析的黄金标准变形重复CT (rCT_def) 进行了验证.
• 适应性IMPT计划是在每周的sCT上生成的,并与非适应性计划进行了比较.

主要成果:

• 马分析显示高准确度 (97.9%±1.7%与3毫米/3%的标准) 在sCTs的剂量重新计算.
• 医生纠正的sCTs降低了风险器官 (OAR) 的平均剂量偏差 (-2.37%,2.19%) 和CTV V95偏差 (-1.09%,0.29%).
• 适应性IMPT显著降低了收缩器 (-1.42 Gy ± 2.79 Gy) 和喉 (-2.58 Gy ± 3.09 Gy) 的平均剂量,使喉水腫NTCP降低了7.52% ± 13.59%.
• 所有适应性计划都满足了CTV V95覆盖范围的限制,与4.5%-26.8%的CTV失败的非适应性计划不同.

结论:

• 合成CTs是适应性IMPT中精确的质子剂量计算的可行工具.
• 与非适应性IMPT相比,适应性IMPT提供了更好的目标体积覆盖率和OAR节省.
• 适应性IMPT证明了在头癌治疗中降低正常组织并发症概率 (NTCP) 的潜力.