不同多叶准直器对RapidPlan模型应用的剂量学影响

作者：王海洋; 吴昊; 黄宇亮; 李晨光; 刘宏嘉; 马文君; 曹文田; 张艺宝^*

来源：中华生物医学工程杂志, 2022, 28(01): 1-7.

• 放射治疗计划
• RapidPlan模型
• 多叶准直器
• 直肠肿瘤
• 肺肿瘤

目的探讨RapidPlan模型在不同多叶准直器(MLC)系统间的建模和拓展应用情况。方法选取北京大学肿瘤医院2014年5月至2015年6月接受放疗的直肠癌患者的历史计划(配置为MMLC加速器)共81例和2017年11月至2019年5月接受立体定向放疗(SBRT)的肺癌患者的历史计划(配置为HDMLC的加速器)共35例, 分别训练MMMmlc和MHDmlc RapidPlan模型, 测试它们在同种及另一种MLC计划上的应用效果。结果无论对于MMMmlc还是MHDmlc, 两种MLC配置下RapidPlan对于相同病例在相同布野条件下生成的优化参数完全相同。将两种MLC配置下优化的计划分别归一至靶区满足最低处方要求后:(1)MMMmlc优化的两种MLC计划的平均DVH几乎重合, 差异幅度不超过2%, PGTV靶区剂量适形性相似, 但HDMLC的均匀性指数(HI)比MMLC低20%, 除此之外的剂量学参数总体最大差异不超过0.97%;(2) MHDmlc优化的PTV与IGTV DVH的尾部:HDMLC高于MMLC。其余DVH几乎重合。HDMLC计划与MMLC计划相比具体剂量学参数表现为:PTV适形指数(CI)值低0.96%;HI值高1.75%;16项危及器官剂量学参数中的9项前者表现更优;正常肺的V5 Gy(P<0.05)、V10 Gy、V20 Gy(P<0.05)、D1000 cm3均更低;脊髓最大剂量高2.07%, D0.35 cm3高2.88%, D1.2 cm3高3.99%(P<0.05)。结论 RapidPlan模型在不同MLC之间展现了良好的拓展性和可共享性, HDMLC相对于MMLC的剂量学优势在肺SBRT患者的小体积肿瘤上有所体现, 该差异可以作为未来自动计划设计选择MLC配置的一个指导。

• 单位
  核物理与核技术国家重点实验室; 北京市肿瘤防治研究所; 北京大学; 恶性肿瘤发病机制及转化研究教育部重点实验室