ASC算法在宫颈癌术后容积旋转调强放疗中的应用研究

作者：朱皓; 杨涛; 朱伟华; 金晓峰; 胡强; 周宗凯; 张震; 贾晓斌^*

来源：医疗卫生装备, 2022, 43(05): 44-49.

DOI：10.19745/j.1003-8868.2022097

• 容积旋转调强放疗
• ASC算法
• 宫颈癌
• 剂量学
• 调强放疗
• 计划质量

目的 ：分析射束形态控制器(aperture shape controller,ASC)算法对宫颈癌容积旋转调强放疗(volumetric modulated arc therapy,VMAT)计划质量的影响。方法 ：采用 Eclipse v15.6 计划系统对 33 例宫颈癌术后患者制订 6 组VMAT 计划，其中对照组(ASC-no 组)、实验Ⅰ组(ASC-verylow 组)、实验Ⅱ组(ASC-low 组)、实验Ⅲ组(ASC-moderate组)、实验Ⅳ组(ASC-high 组)、实验Ⅴ组(ASC-veryhigh 组)的 ASC 权重参数分别选取 off、verylow、low、moderate、high和 veryhigh，其余优化参数一致。比较 6 组计划靶区(planning target volume,PTV)和危及器官的剂量学参数、计划复杂度和计划验证 γ 通过率的差异。采用 SPSS 25.0 软件进行统计学分析。结果：与 ASC-no 组相比，ASC-low组、ASC-moderate 组和 ASC-veryhigh 组 PTV 的 D2均存在统计学差异；而 PTV 的 D98仅 ASC-veryhigh 组存在统计学差异；除 ASC-verylow 组外，其余各组 PTV 的 Dmean均存在统计学差异；ASC-moderate 组 PTV 的适形度指数(conformity index,CI)存在统计学差异；所有实验组 PTV 的均匀度指数(homogeneity index,HI)均存在统计学差异；ASC-high组和 ASC-veryhigh 组左侧股骨头的 Dmax均存在统计学差异；直肠的 V30仅 ASC-moderate 组存在统计学差异，V40仅 ASC-veryhigh 组存在统计学差异(P<0.05)。随着 ASC 权重参数的增加，各组计划的射束孔不规则指数(aperture irregularity,AI)、MU/CP(每个控制点中的 MU 数)、MU 数和平均叶片运动轨迹(average leaf trajectory,ALT)(多叶准直器运动距离的平均值)总体上呈现下降趋势，调制复杂度分数(modulation complexity score,MCS)呈现增长趋势。6 组计划的射束孔面积(AA)<9 cm2的占比随着 ASC 权重参数的增加而降低。ASC 权重参数从 no 到 low 变化，计划验证γ 通过率呈现增长趋势；而权重参数选取 moderate、high 和 veryhigh 时，计划验证 γ 通过率无明显变化。结论：低 ASC权重参数可显著改善计划复杂度、降低计划 MU 数、增大计划验证 γ 通过率，而高权重参数下计划验证 γ 通过率无明显变化。综合考虑，制订宫颈癌 VMAT 计划时建议 ASC 权重参数选取 low 和 moderate。

• 单位
  黄石市中心医院; 瓦里安医疗系统公司; 上海交通大学医学院附属第九人民医院