迷你光束-pATTICE:一种使用迷你光束的新型质子LATTICE模式
Nimita Shinde1, Weijie Zhang2, Yuting Lin1
1Department of Radiation Oncology, University of Texas Southwestern Medical Center, Dallas, Texas, USA.
Medical physics
|December 26, 2025
概括
使用迷你光束的新型质子LATTICE (pLATTICE) 疗法可以治疗小瘤. 与传统的PLATTICE相比,这种迷你光束-pLATTICE方法改善了剂量分配,并减少了风险器官辐射.
科学领域:
- 辐射瘤学 辐射瘤学
- 医学物理 医学物理
背景情况:
- 使用LATTICE的空间分成辐射疗法 (SFRT) 提供了大量瘤的高剂量峰值和低剂量谷.
- 传统的LATTICE在处理小到中型目标方面面临挑战,原因是光束大小的限制.
研究的目的:
- 提出一种新的质子LATTICE (pLATTICE) 模式,使用小束 (minibeam-pLATTICE) 来将LATTICE疗法扩展到小到中等目标体积.
- 开发和验证方法,以优化剂量统一性和最大限度地降低风险器官 (OAR) 剂量.
主要方法:
- 引入了三种微型光束-pLATTICE方法 (M0,M1,M2) 以不同的微型光束光圈方向.
- 为剂量统一性和OAR目标制定了一个优化问题.
- 通过代凸放松和ADMM解决了优化.
主要成果:
- 在头部和部,腹部和大脑病例中验证了minibeam-pLATTICE的可行性.
- 所有的迷你光束-PATTICE方法都比传统 (CONV) PATTICE提高了图形质量.
- 方法M2实现了最高的峰值-谷值剂量比 (PVDR) 和降低OAR剂量,例如,下剂量从0.33 Gy (CONV) 降至0.18 Gy (M2) 在一个HN病例中.
结论:
- 迷你光束-pLATTICE可为中小型目标提供格子剂量模式,克服了传统的pLATTICE限制.
- 通过交替或多个迷你光束开口进行反向治疗规划,可以纠正峰值剂量异质性.
