一种适应性质子FLASH疗法,使用模块化针过器

科学领域:

• 医学物理 医学物理
• 辐射瘤学 辐射瘤学
• 生物医学工程 生物医学工程

背景情况:

• 开发了一个模块化针边过器 (pRF) 设计框架,用于快速制造定制过器,用于单能质子FLASH (快速,低剂量率) 规划.
• 以前的工作重点是优化初始单能质子FLASH计划.

研究的目的:

• 提出并验证一种使用模块化pRFs优化自适应性质子FLASH疗法 (ADP-FLASH) 的方法.
• 从最初的计划中回收模块引脚,以减少在自适应FLASH规划中的pRF调整.

主要方法:

• 从强度调节质子疗法 (IMPT) 计划中使用笔束方向 (PBD) 创建初始单能 (250 MeV) FLASH-pRF 计划.
• 通过比较计划CT (pCT) 和重新成像CT (re-CT) 之间的点地图,将PBD分类为新/更改或不变.
• 采用一个代最小平方回归模型来识别可回收的PBD,以最小的点监测单元 (MU) 权重变化,为适应性计划重新优化剩余的PBD.

主要成果:

• 当将初始的pRF计划应用于重复CT扫描时,观察到计划质量下降 (V100) (例如,在一个案例中,从93.5%到60.2%).
• ADP-FLASH-pRF方法恢复了与最初的pCT计划相比的计划质量 (例如,在重复CT时91.7%).
• 在三个肝脏SBRT病例中回收了64.7%至91.2%的PBD,保持了临床目标和FLASH效应.

结论:

• 在单能质子FLASH规划中验证了一种回收pRF的方法,用于SBRT.
• ADP-FLASH框架为适应性质子疗法提供了一个可扩展和实用的解决方案,平衡有效性和效率.