肺癌立体定向放射治疗旋转容积调强计划控制点优化设计

目的:研究Monaco治疗计划系统的放射治疗计划控制点(CP)个数在早期非小细胞肺癌(NSCLC)的体部立体定向放射治疗(SBRT)计划中的影响,为优化肺癌SBRT旋转容积调强计划的CP参数设置提供依据。方法:选取医院收治的9例早期周围型NSCLC患者,其中1例患者左、右肺各有肿瘤,分别行左、右侧两个计划处理(共10幅靶区图像),治疗计划CP使用Monaco治疗计划系统,为每例患者设置SBRT旋转容积调强计划的7个CP参数,其个数分别为10、30、50、80、100、150和200个(记为CP_(10)、CP_(30)、CP_(50)、CP_(80)、CP_(100)、CP_(150)和CP_(200)),以CP_(100)的肺癌SBRT计划进行优化得到计划1(plan1),其他计划在优化参数不变的情况下只改CP。通过方差分析和最小显著性差异(LSD),对比分析靶区剂量分布、危及器官(OAR)受量、计划效率中靶区均匀性指数(HI)、适形性指数(CI)、跌落指数(GI)、机器跳数、计算时间和子野个数,以及执行效率中的Gamma通过率。结果:CP_(30)处的D_(2%)、D_(50%)和HI呈减小趋势,与CP_(100)处相比分别减少1.56%、1.28%和10%。CP_(30)处的CI和GI呈增加趋势,与CP_(100)处相比分别增加1.28%和1.17%;CP_(30)处的靶区内最大剂量D_(2%)、平均剂量D_(50%)和HI呈减少趋势,与CP_(10)处比较分别减少3.53%、1.91%和15%,差异有统计学意义(F=31.137,F=17.556,F=35.617;P<0.05);而CP_(30)处的CI和GI分别比CP_(10)处增加2.63%和2.16%,差异有统计学意义(F=6.026,F=9.437;P<0.05)。在OAR中食管D_(0.03cm^(3))和胸壁D_(2cm^(3))在CP_(30)处与CP_(100)处相比分别增加7.56%和减少3.69%;在OAR中食管D_(0.03cm^(3))和胸壁D_(2cm^(3))分别从CP_(30)处增加8.88%和减少2.95%,差异有统计学意义(F=2.315,F=6.622;P<0.05)。CP_(30)处与CP_(50)~CP_(200)处的计划相比,机器跳数少、计算时间短且子野个数少,差异有统计学意义(F=3.554,F=130.838,F=3.737;P<0.05);所有计划Gamma通过率均>90%。结论:在肺癌SBRT旋转调强计划中,当治疗计划为CP_(30)时,可保证靶区剂量最佳,优化计划和执行效率高,且对OAR影响小。

Monaco放疗计划系统控制点设定对中下段食管癌动态调强放射治疗计划剂量学的影响

目的:研究Monaco放射治疗计划系统中控制点(CP)不同取值对中下段食管癌动态调强放疗(dIMRT)计划的剂量学影响。方法:选取2023年1-6月在商洛市中心医院接受动态调强放疗的13例中下段食管癌患者,在Monaco放疗计划系统中对每例患者分别以CP限值为10、20、30、40、50、60、80、130和200设计9组dIMRT计划,除CP参数外其他优化参数均保持不变,分析靶区和危及器官(OAR)肺部、心脏和脊髓的剂量差异。结果:随着CP限值的增大,靶区最大剂量即2%靶区体积的受照剂量(D_(2%))、平均剂量即50%靶区体积的受照剂量(D_(50%))和剂量均匀性指数(HI)呈先减小然后趋于平稳;靶区最小剂量即98%靶区体积的受照剂量(D_(98%))和靶区适形度指数(CI)呈先增大然后趋于平稳;OAR的各剂量指标差异均无统计学意义(P>0.05);肺部5、10、20、30Gy剂量的体积百分比(V_5、V_(10)、V_(20)、V_(30))变化范围分别为1.13%、0.75%、0.29%和0.19%,肺部平均剂量(V_(mean))最大偏差18.7 cGy;心脏V_(10)、V_(20)、V_(30)、V_(40)变化范围分别为2.2%、1.23%、1.39%和1.12%,心脏V_(mean)最大偏差63.85 cGy,脊髓D_(max)最大偏差70.78 cGy.9组计划实际控制点个数(CP_s)、计划执行时间(DT)、计划复杂度机器跳数与实际控制点个数比值(MU/CP_s)比较,差异具有统计学意义(F=2.857、25.145、135.467,P<0.05)。结论:在中下段食管癌dIMRT计划中,最大CP值设定为40~50,在满足靶区和OAR剂量的前提下能够减少计划的优化时间、子野数目和患者的治疗时间。