序列和并行风险器官特定的非平面弧优化,用于小与大目标体积的肝脏SBRTSBRT

科学领域:

• 辐射瘤学 辐射瘤学
• 医学物理 医学物理
• 放射治疗规划 放射治疗规划

背景情况:

• 非平面弧优化显示了在立体体辐射疗法 (SBRT) 中降低风险器官 (OAR) 剂量的潜力.
• 额外骨SBRT由于大OAR和肝体积限制而带来挑战,需要仔细考虑剂量对周围健康组织的作用.
• 优化弧形轨迹必须平衡OAR剂量减少与临床适用性交付效率.

研究的目的:

• 为SBRT开发优化的静电床非平面弧,单独考虑串行和并行OAR,以及弧度传递效率.
• 在SBRT治疗期间减少OAR和周围健康肝脏组织的辐射剂量.
• 为了改进临床翻译,将轨迹采样指标纳入.

主要方法:

• 使用射线三角交叉算法生成了平行和串行OAR的单独的Beam's Eye View (BEV) 成本图.
• 专门为肝脏创建了一个额外的BEV成本地图,以计算瘤包围组织.
• 结合单个成本图和轨迹采样指标,优化100,000个随机弧形组合,使用搜索算法识别高效的,低弧数解决方案.

主要成果:

• 在16名肝脏SBRT患者中评估了该方法,将优化的非共平面弧与共平面弧模板进行比较.
• 在五个肝脏计划质量指标中的四个显著减少,在10,18和21 Gy剂量中,体积的中位数减少.
• 观察到右剂量小,临床上可接受的增加 (0.2 Gy),平均每计划使用4个弧度.

结论:

• 在静态沙发非平面弧选择中单独优化串行和并行OAR有效地降低了SBRT中的肝脏剂量.
• 开发的方法实现了对肝脏的显著剂量减少,同时保持了适度数量的弧度的输送效率.
• 这种方法为改善肝脏SBRT中的放射治疗计划提供了一个有希望的策略.