在肺癌中进行体积调节弧线治疗的自动化放射治疗规划
Johann Brand1,2,3, Juliane Szkitsak1,2,3, Bernd-Niklas Axer1,2,3,4
1Department of Radiation Oncology, Universitätsklinikum Erlangen, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), Erlangen, Germany.
Journal of applied clinical medical physics
|October 10, 2025
概括
针对肺瘤的自动化VMAT规划创建了高质量的治疗计划,大大减少了规划者的工作量和可变性. 这种先进的解决方案确保了一致的PTV覆盖范围和改进的OAR节省,优于手动计划,特别是对于经验较少的规划者.
科学领域:
- 辐射瘤学 辐射瘤学
- 医学物理 医学物理
- 计算生物学 计算生物学
背景情况:
- 卷度调制弧线疗法 (VMAT) 的规划包括平衡目标覆盖率和风险器官 (OAR) 节省.
- 手动VMAT规划是代的,耗时的,并且容易根据计划员的经验和努力而变化.
- 由于可变的规划目标体积 (PTV) 尺寸和OAR近距离,肺瘤存在独特的挑战.
研究的目的:
- 开发和评估用于肺瘤的自动化VMAT治疗计划解决方案.
- 标准化肺癌治疗计划,以获得一致的,高质量的结果.
- 减少策划者的工作量和时间投资在VMAT计划创建.
主要方法:
- 在RayStation中开发了一个使用Python脚本的自动化治疗计划软件 (UKER-ATP).
- 该软件采用了脚本和基于知识的方法,包括重叠z组图 (OZH) 和重叠体积组图 (OVH) 来进行剂量体积组图 (DVH) 预测.
- 为15名肺癌患者创建了自动化计划 (AP),并与手动创建的计划 (MP) 进行了比较.
主要成果:
- 自动化计划 (AP) 与手动计划 (MP) 相比,实现了可比的PTV覆盖率,改善了剂量一致性和统一性.
- 与MP相比,AP显著降低了平均肺剂量和V20Gy,心脏平均剂量 (p < 0.01和p < 0.05).
- 医生评估显示,57%的AP优越,78%的AP优于或相当于MP,AP优先于不那么有经验的规划师的计划.
结论:
- 自动化VMAT计划软件有效地实现了目标覆盖范围,并将肺瘤的OAR剂量降至最低.
- 该解决方案表现出强大的性能,尽管肺瘤治疗计划的复杂性.
- 自动化规划提供了一种标准化的方法来提高VMAT计划的质量和一致性,特别有利于具有有限规划经验的案例.
