对光子和质子放射手术的大动脉静脉形形的剂量比较

科学领域:

• 医学物理 医学物理
• 辐射瘤学 辐射瘤学
• 神经外科 神经外科

背景情况:

• 大型动脉静脉形形 (AVM) 对放射性外科手术构成挑战,原因是剂量流入正常大脑的潜在毒性.
• 对AVM的光子放射手术受到剂量泄漏的限制,特别是在具有较高梯度指数的较大目标中.
• 质子放射手术提供了理论上的完整剂量减少,但面临着规划的不确定性和更少的光束角度.

研究的目的:

• 评估笔束扫描放射外科手术 (PBSR) 是否可以改善大 AVM 的正常大脑剂量.
• 评估PBSR是否能够保持与传统光子放射外科手术相提并论的目标覆盖率.
• 为了比较PBSR与光子放射手术对大型AVM的剂量测量结果.

主要方法:

• 在Varian Eclipse中使用PBSR重新计划了用光子放射手术治疗的十个大型AVM.
• 质子计划包括CT密度校正和距离不确定性,有2-4束.
• 计划优先考虑有风险的器官 (OARs) 异毒性在匹配目标覆盖之前,用用对联t测试比较的剂量计量指标.

主要成果:

• 与光子放射外科手术相比,PBSR导致更高的梯度指数和OAR附近的目标覆盖率降低.
• 虽然PBSR降低了正常的大脑平均剂量和V_{5 Gy},但它增加了V_{12 Gy},这是一个已知的毒性预测因素.
• 中位数AVM大小为36.6cc,所有计划都处方1750cGy在一个分数中.

结论:

• 目前对PBSR的制度约束导致高剂量扩散到正常大脑和OAR附近的目标覆盖率较低.
• 未来的PBSR规划进步,包括基于双能量CT和LET的方法,可能会解决目前的局限性.
• PBSR需要进一步优化,以克服有效治疗大型AVM的剂量测量挑战.