全脑全脊髓固定野调强和容积旋转调强放疗计划的剂量学比较和剂量验证研究

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分析全脑全脊髓(Craniospinal irradiation,CSI)放疗固定野调强(Intensity-modulated Radiation Therapy,IMRT)计划和容积旋转调强(Volumetric Modulated Arc Therapy,VMAT)计划的剂量学差异,并对两组计划验证的伽马通过率进行分析。研究选取2019年4月至2020年11月接受全脑全脊髓放疗的12个病例,髓母细胞瘤5例,生殖细胞瘤5例,胶质瘤2例。定位后将12例患者的CT图像导入TPS工作站,在CT图像上对靶区和危及器官进行勾画。对每个病例分别制定IMRT和VMAT计划,计划处方统一为36 Gy/20 F。计划的评价指标如下:PTV的Dmax、Dmean、HI、CI;危及器官如眼睛、晶体、视神经的Dmax;心脏的V5、V10;肺的V5、V10、V20;肝脏的V10、V20;肾脏的V5、V10。每个计划分成头、胸、腹三个中心进行验证,在不同的分析标准下,分别使用Arc CHECK与Portal Dosimetry方式进行验证测量。对结果进行分析,得出VMAT计划组的HI、CI、Dmean都优于IMRT计划组(P<0.05、P<0.05、P<0.05),VMAT组Dmax高于IMRT计划组(P<0.05)。VMAT组机器跳数低于IMRT计划组(P<0.05)。对于危及器官,VMAT计划组左、右两侧晶体的Dmax高于IMRT计划组(P<0.05、P<0.05),IMRT计划组左侧眼球的Dmax高于VMAT计划组(P<0.05),IMRT组与VMAT组在左右视神经受量、肺的V30、肝脏的V10、左肾的V5、右肾的V10上无明显差异,IMRT计划组在心脏的V5、V10上高于VMAT计划组(P<0.05、P<0.05)),IMRT计划组在肺的V20、V30、肝的V10上高于VMAT计划组(P<0.05、P<0.05、P<0.05),VMAT计划组在肺的V5、肝的V20、左肾/右肾的V5、V10上高于IMRT计划组(P<0.05、P<0.05、P<0.05、P<0.05、P<0.05、P<0.05)。3%/3 mm标准时,两组计划、两种验证工具通过率均高于95%,3%/2 mm、2%/2 mm时,两组计划通过率均有不同程度的降低,VMAT组降低更明显。使用Arc CHECK进行验证时,IMRT组通过率在3%/3 mm、3%/2 mm、2%/2 mm标准下都高于VMAT技术组。研究表明,两组计划均能满足处方剂量的要求。VMAT在靶区的剂量分布表现更佳,且机器跳数更少。IMRT相较于VMAT可显著降低串行器官的受量,VMAT技术在降低并行器官受量上更具优势。对于全脑全脊髓IMRT计划,Arc CHECK和Portal Dosimetry两种验证方式均可满足剂量验证需求。Portal Dosimetry方式的验证效率和验证精度优Arc CHECK。临床应用时,Arc CHECK方式推荐使用3%/3 mm、3%/2 mm分析标准,Portal Dosimetry方式推荐3%/2 mm、2%/2 mm分析标准。对于全脑全脊髓VMAT计划,不建议Portal Dosimetry代替Arc CHECK。
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