无标记实时瘤跟踪体积调制弧线疗法的可行性,使用基于隔膜的呼吸道偏移向量

科学领域:

• 医学物理 医学物理
• 辐射瘤学 辐射瘤学
• 图像指导疗法是指导图像的疗法.

背景情况:

• 实时瘤跟踪 (RTTT) 在放射治疗中管理呼吸运动,但通常需要侵入性标记物.
• 无标记RTTT (ML-RTTT) 是一种新兴的非侵入性替代方案,对于需要精确的运动补偿的体积调制弧线疗法 (VMAT) 至关重要.

研究的目的:

• 开发和评估与VMAT集成的ML-RTTT瘤位置估计算法 (ML-RTTT-VMAT).
• 利用隔膜圆顶投影作为瘤运动的替代品,结合一种方法来纠正相位依赖的隔膜-瘤运动异步.

主要方法:

• 分析了来自23名瘤运动>10毫米的患者的43次治疗.
• 开发一个预测模型,将红外 (IR) 标记信号与瘤位置 (通过信托标记器近似) 联系起来,使用隔膜圆顶位置.
• 评估了三个场景:没有偏移 (S_no),恒定偏移 (S_con) 和可变相位依赖偏移 (S_var).

主要成果:

• 变量偏移场景 (S_var) 实现了最好的预测准确度,90百分位误差 (E₉₀) 为2.3毫米 (左右),4.5毫米 (上下) 和3.7毫米 (前后).
• 基线 (S_no) 和恒定偏移 (S_con) 场景显示出更高的错误.
• 在14%的S_var会话中出现了显著的错误,主要是由于呼吸模式不规则或红外线标记信号人工物.

结论:

• 建议的ML-RTTT-VMAT方法,采用基于隔膜的预测与相位依赖的偏移向量,是可行的.
• 这种方法显示出在放射治疗中推进无标记实时运动管理的巨大潜力.