基于质子剂量驱动的连续扫描的临床实施考虑:对断点确定方法的比较分析

科学领域:

• 医学物理 医学物理
• 辐射瘤学 辐射瘤学

背景情况:

• 质子剂量驱动的连续扫描 (DDCS) 提供了提高治疗效率的潜力.
• 优化断点 (BP) 策略和扫描路径对于有效的DDCS实施至关重要.

研究的目的:

• 评估不同的断点策略和扫描路径优化对DDCS中剂量准确性,光束中断和传递效率的影响.
• 为DDCS的临床实施提供见解,平衡关键治疗参数.

主要方法:

• 对DDCS的质子笔束扫描计划的回顾模拟.
• 评估了五种BP策略 (三种基于点距离,两种基于扫描比率) 的光束电流以最短光束传递时间 (BDT) 优化.
• 对三个扫描路径 (默认,长度优化,时间优化) 的分析,评估血压分数,剂量准确性 (Gamma,DVH RMSE) 和BDT.

主要成果:

• 基于点距离的策略 (特别是长度优化路径的SD2) 实现了优异的剂量准确性 (>98%的马,<1%的DVH RMSE) 并将光束中断降到最低 (中位数为1.1%).
• 基于扫描比率的方法 (特别是时间优化的SR0路径) 实现了更短的BDT,同时保持了可接受的剂量准确性 (>95%Gamma,<2%DVH RMSE).
• 扫描路径优化减少了基于SD的方法的光束中断,并改善了基于SR的方法的剂量准确性.

结论:

• 在DDCS中,剂量准确性是可以实现的,而不会损害对BDT优化的光束电流.
• 具有长度优化的路径的SD2是首选的,以尽量减少剂量偏差和光束中断.
• 当较短的BDT至关重要时,具有时间优化路径的SR0是合适的,为DDCS实施提供了补充优势.