使用商业可变形图像注册算法对剂量积累不确定性的定量评估,用于适应性强度调制前列腺癌的质子疗法
Yihang Xu1, John Chetley Ford1, Kyle R Padgett2
1Department of Radiation Oncology, University of Miami Miller School of Medicine, Miami, FL, USA.
概括
这项研究量化了前列腺适应强度调制质子疗法 (IMPT) 的剂量积累不确定性. 一个商业可变形图像注册算法显示了可接受的不确定性,结构引导的可变形方法可能会进一步减少它.
科学领域:
- 医学物理 医学物理
- 辐射瘤学 辐射瘤学
- 图像分析 图像分析
背景情况:
- 前列腺适应强度调制质子疗法 (IMPT) 需要精确的剂量积累.
- 量化剂量积累的不确定性对于治疗的安全性和有效性至关重要.
研究的目的:
- 在前列腺适应性IMPT中量化剂量积累不确定性.
- 为此应用评估商业可变形图像注册 (DIR) 算法的性能.
主要方法:
- 利用了来自十名前列腺患者的盆腔CT扫描,并进行了重复扫描.
- 使用参考DIR算法生成的参考位移向量场 (DVF).
- 在伪重复CT上计算剂量,并使用商业DIR算法 (DMP/SGD) 扭曲回来进行比较.
主要成果:
- 商业DIR算法 (DMP) 的结果是全身注册误差为1.17 ± 1.22毫米,反向一致性误差为0.18 ± 0.5毫米.
- 剂量变形不确定性总体为0.02 ± 2.53%,膀和高剂量梯度区域的值较高.
- 纳入结构引导可变形 (SGD) 注册减少了临床目标体积 (CTV) 内的不确定性,并缩小了CTV V100.的剂量积累范围.
结论:
- 商用DIR算法适用于前列腺IMPT剂量积累,具有可接受的几何和剂量测量不确定性.
- 在DIR过程中使用SGD有望进一步降低剂量积累的不确定性.
