一种基于知识的规划模型,用于识别大脑立体辐射疗法中的分量减小机会
Shane McCarthy1, William St Clair1, Damodar Pokhrel1
1Medical Physics Graduate Program, Department of Radiation Medicine, University of Kentucky, Lexington, Kentucky, USA.
Journal of applied clinical medical physics
|February 22, 2025
概括
一个新的基于HyperArc的RapidPlan (HARP) 模型能够将大脑立体辐射疗法 (SRT) 分数从五分减少到三分. 这种方法可以达到可接受的风险器官剂量,并改善瘤生物有效剂量 (BED) 对于选定的患者.
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:
- 对脑损伤的立体辐射疗法 (SRT) 通常涉及多个分数.
- 优化治疗计划以减少分数,同时保持疗效和安全是临床目标.
- 超弧技术为复杂的放射治疗提供了先进的功能.
研究的目的:
- 开发和验证基于HyperArc的RapidPlan (HARP) 模型,用于三部分大脑SRT.
- 评估重新规划现有的五分部分SRT计划到三分部分计划的可行性.
- 评估减小小部分是否影响有风险的器官 (OAR) 剂量和目标生物有效剂量 (BED).
主要方法:
- 一个HARP模型使用39个三部分HyperArc大脑SRT图表进行训练,并在10个图表上验证.
- 58个五分数HyperArc大脑SRT计划被回顾性地重新规划为使用HARP模型的三分数方案.
- 对所有计划的剂量参数,包括OAR剂量和目标BED,都进行了分析.
主要成果:
- 哈普模型经过成功的训练和验证,显示了RapidPlan与原始计划 (p=0.01) 的GTV D100%显著增加.
- 在原始和RapidPlan治疗之间没有观察到OAR指标的显著差异.
- 在58个五分量计划中,有20个计划成功地重新计划为三分量,达到可接受的OAR剂量和改善瘤BED (52.9 Gy至57.3 Gy).
- 自动化HARP计划生成在没有手动输入的情况下花费了不到20分钟.
结论:
- 哈普模型有效地确定了合适的五分部分计划,以减少到三分部分SRT.
- 这种方法允许临床上可接受的OAR剂量和增强的目标BED.
- 该HARP工具提供了一个快速的,标准化的方法来优化SRT分成方案的脑损伤.
