光子优化算法与逐级递进解析优化算法在鼻咽癌容积旋转调强计划的剂量学对比研究

作者：刘致滨; 石锦平^*; 张利文; 谢秋英; 滕建建; 李盈辉

来源：中国医学物理学杂志, 2019, 36(08): 872-876.

• 鼻咽癌
• 容积旋转调强
• 光子优化算法
• 逐级递进解析优化算法
• 剂量学分析

目的:比较Eclipse计划系统中光子优化(PO)算法与逐级递进解析优化(PRO)算法在鼻咽癌容积旋转调强放射治疗计划中的剂量学差异。方法:选取20例接受容积旋转调强放射治疗的鼻咽癌患者,CT图像扫描后勾画靶区和危及器官,分别用PO算法和PRO算法设计两种RapidArc计划,即PO计划与PRO计划,并比较两种计划的剂量学特性、机器跳数、gamma通过率和计划优化的效率。结果:两种计划的PGTVnx的D2%、Dmean、D98%、靶区覆盖率、适形度指数和均匀性指数均相差不大(P>0.05),PO计划在PGTVnd、PTV1、PTV2的D98%和Dmean均高于PRO计划(P<0.05)。左右晶体、左右腮腺、左右颞叶、左右视神经的受量两种计划无统计学差异(P>0.05);但PRO计划的脑干D1%和Dmean、脊髓D1%及喉Dmean均低于PO计划,且有统计学差异(P<0.05)。两种计划的gamma通过率均能满足治疗的要求,且PO计划的gamma通过率(3 mm/3%和2 mm/3%)均好于PRO计划,分别为(99.13±0.81)%和(97.77±1.31)%、(98.62±0.84)%和(96.84±1.31)%。PRO计划平均机器跳数增至PO计划的1.13倍(P=0.000),在计划优化效率上PRO计划优化平均耗时为PO计划的1.66倍(P=0.000)。结论:PO计划和PRO计划均能满足临床的要求。在靶区剂量分布上,PO计划略有优势;但在脑干、脊髓和喉咙的保护上,PRO计划更有优势。PO算法产生的计划能够减少机器跳数,大大减少计划优化耗时,推荐使用PO算法作为鼻咽癌容积旋转调强计划的优化算法。

• 单位
  佛山市第一人民医院; 中山大学