一种新型加速器的乳腺癌固定野调强放射治疗中计划质量和执行效率评价

目的 基于Halcyon加速器的乳腺癌固定野调强放射治疗（IMRT）计划质量和执行效率的研究。方法 回顾分析基于Trilogy平台治疗完成的10例左侧乳腺癌IMRT计划,将靶区和危及器官导入Eclipse 15.1版本计划系统,重新设计基于Halcyon治疗平台的IMRT计划,比较两种计划靶区和危及器官受量、机器跳数、子野面积和执行时间差异。结果 Halcyon左侧乳腺癌IMRT计划能够满足临床要求,靶区各剂量指标与Trilogy计划差异无统计学意义（P>0.05）。Halcyon计划中左肺的V₁₀、V₂₀、D_mean均低于Trilogy计划（Z=-2.22~-1.78,P<0.05）,Halcyon计划心脏的V₅为（27.80±7.66）%高于Trilogy计划的（23.18±8.19）%（Z=-0.71,P<0.05）,D_mean为（7.03±1.80）Gy低于Trilogy计划的（7.11±2.40）Gy,但差异无统计学意义（P>0.05）。Halcyon计划的机器跳数为1 770.5±383.9,Trilogy计划的机器跳数为1 526.2±227.7,差异有统计学意义（Z=-1.44,P<0.05）。Halcyon计划执行时间为（3.01±0.28）min,Trilogy计划执行时间为（12.38±1.49）min,差异有统计学意义（Z=-3.42,P<0.05）。结论 Halcyon加速器左侧乳腺癌IMRT在保证计划质量降低危及器官剂量的同时显著缩短了治疗时间。     

半铅门技术在口咽癌调强治疗计划中的剂量学研究

目的 研究半铅门容积旋转调强计划（H-VMAT）应用于口咽癌时的剂量优势,与全铅门容积旋转调强计划（W-VMAT）,固定野调强计划（IMRT）进行比较。方法 选取10例口咽癌患者CT图像传至Eclipse11.0（美国Varian公司）治疗计划系统行H-VMAT、W-VMAT和IMRT。两种VMAT计划均采用双弧360℃照射,IMRT计划采用7野均分。3种调强计划的通量优化条件一样。统计靶区PGTV、PCTV1、PCTV2、PGTVln、PCTVln的D₂、D₉₈、D₅₀、均匀性指数（HI）、适形指数（CI）;脑干、脊髓的D_{1 cc};腮腺、口腔、喉的平均剂量D_mean,颈部正常组织D_mean,跳数（MU）以及其他剂量学参数。结果 3种调强计划方式之间比较,H-VAMT计划改善了靶区的HI、CI（靶区PCTV2除外）,差异具有统计学意义（HI：F=3.959、6.764、10.581、6.770、13.040,P<0.05;CI：F=6.594、4.138、0.842、4.031、5.388,P<0.05）,同时明显降低了脑干、脊髓的D_max（F=4.509、20.331,P<0.05）和D_{1 cc}（F=27.432、26.314,P<0.05）,减少了口腔、喉以及颈部正常组织的D_mean（F=4.279、29.498、19.295,P<0.05）,其中口腔、喉的V_50%在IMRT中略低（F=8.140,P<0.05）。IMRT对口腔、喉的保护略优于W-VMAT,但剂量分布最差。H-VMAT计划在颈部正常组织以及下颈,背部的剂量分布最优,IMRT则存在高剂量曲线。结论 口咽癌容积旋转调强计划采用半铅门技术优于全铅门W-VMAT、固定野IMRT计划,可以考虑临床实践。     

乳腺癌保乳术后部分乳腺三种放疗计划的剂量学比较

目的 比较容积弧形调强（VMAT）、固定野动态调强（IMRT）及三维适形放疗（3D-CRT）技术对乳腺癌保乳术后采用部分乳腺放疗的剂量学差异。方法 选取20例临床分期为T_1-2N₀M₀的早期乳腺癌保乳术后患者进行VMAT,并同时设计IMRT及3D-CRT,比较3种计划的剂量学参数,包括剂量-体积直方图（DVH）、靶区剂量适形度、靶区及危及器官的剂量、机器跳数及治疗时间。结果 IMRT及VMAT计划靶区剂量分布优于3D-CRT计划,其中最大剂量,平均剂量及适形指数（CI）组间比较差异具有统计学意义（F=14.86、8.57、18.23,P<0.05）。正常组织受量：VMAT计划在患侧乳腺V₅上优于IMRT及3D-CRT计划（F=5.83,P<0.05）;IMRT在患侧肺V₂₀、V₅及D₅上有优势（F=16.39、3.62、4.81,P<0.05）;在对侧肺的统计中,IMRT计划在最大剂量及D₅上可以得到比VMAT和3D-CRT更低的剂量（F=3.99、3.43,P<0.05）;VMAT、3D-CRT和IMRT计划所需机器跳数值分别为621.0±111.9、707.3±130.9、1161.4±315.6,计划间的差异有统计学意义（F=31.30,P<0.05）。VMAT、3D-CRT和IMRT计划所需治疗时间分别为（1.5±0.2）、（7.0±1.6）、（11.5±1.9）min。结论 IMRT和VMAT计划靶区剂量分布优于3D-CRT计划,而不提高患侧肺剂量。对于部分乳腺癌的放疗,容积弧形调强放疗在降低机器跳数和减少治疗时间方面具有明显优势。     

左乳癌保乳术后混合调强放疗中利用多叶准直器遮挡技术减少心脏受照剂量的研究

目的 利用多叶准直器（MLC）遮挡技术减少左侧乳腺癌患者保乳术后混合调强放疗中心脏的受照剂量,降低放射性心脏损伤发生的风险。方法 选取18例左乳癌保乳术后患者,在自由呼吸状态下获取3DCT和4DCT图像。利用4DCT在3DCT图像上确定出靶区并分别制定混合调强治疗计划（H_IMRT）和为降低心脏受量而引入MLC遮挡技术的治疗计划（HSH_IMRT）,利用Compass系统对治疗计划进行剂量学验证。靶区处方剂量为50 Gy,分25次完成。比较两种治疗计划结果与剂量验证结果中靶区及危及器官的剂量学参数。结果 计划结果显示,与H_IMRT比较,HSH_IMRT靶区剂量均匀性更好,适形度差异无统计学意义（P>0.05）;全心脏D_mean较前者降低23.67%（t=13.693,P<0.05）,心脏其他亚结构的D_max和D_mean均较前者下降。剂量验证结果显示,两种计划靶区剂量均匀性与适形度差异无统计学意义（P>0.05）;HSH_IMRT与H_IMRT比较,全心脏的D_mean降低24.88%（t=13.782,P<0.05）;除左心室、右心室外,其他心脏亚结构的D_max以及所有心脏亚结构的D_mean均降低。患侧肺的V₂₀和D_mean在计划结果与验证结果中均显示HSH_IMRT更低。结论 在H_IMRT中合理引入MLC遮挡技术能够在保证其剂量学优势的前提下更多地减少心脏组织的受量,进一步降低心脏发生放射性损伤的风险。     

切向双弧容积弧形调强技术对保乳术后包括内乳淋巴结区照射的心脏剂量学评价

目的 通过对左侧乳腺癌保乳术后患者内乳淋巴结局部放疗,探讨一种新的切向50°双弧容积弧形调强放射治疗（tangential volumetric modulated arc therapy,T-VMAT）技术的剂量学特点,评价T-VMAT对心脏的潜在保护作用。方法 15例左侧乳腺癌保乳术后患者,每例患者分别设计常规加楔形板切线野（W-TF）、6野调强适形放射治疗（6F-IMRT）和T-VMAT计划,靶区处方剂量50 Gy/25次,计算并比较靶区和危及器官（OAR）的剂量体积参数和适形指标。结果 与W-TF相比,T-VMAT技术不仅可降低心脏和冠状动脉前降支（LAD）最大剂量D_max、平均剂量D_mean和≥ 10 Gy剂量区体积（P<0.05）,而且有降低5 Gy剂量区体积V_{5 Gy}趋势,但差异无统计学意义（P>0.05）;与6F-IMRT相比,T-VMAT技术可明显降低心脏的D_mean、V_{5 Gy}、V_{10 Gy}和V_{20 Gy},以及LAD的D_mean、V_{5 Gy}和V_{10 Gy}（P<0.05）。与W-TF相比,T-VMAT计划中同侧肺V_{20 Gy}和健侧乳腺V_{5 Gy}均未增加,差异无统计学意义（P>0.05）,且靶区剂量覆盖和适形度均明显优于W-TF,热点体积V₁₁₀明显低于W-TF（P<0.05）。结论 在不增加同侧肺和健侧乳腺受照体积的同时,T-VMAT不仅可以降低心脏和LAD高剂量区受照体积,而且有降低心脏和LAD低剂量区受照体积的趋势。     

移动滑轨在椎体瘤调强放疗计划中的动态剂量扰动

目的 研究Qfix kVue治疗床移动滑轨在椎体瘤调强放射治疗(IMRT)计划中的动态剂量扰动。方法 移除EDGE直线加速器碳基绝缘滑轨,进行CT扫描并上传至治疗计划系统,重建床板和滑轨模型。依据均质模体和非均质患者CT,分别制作6和10 MV光子IMRT计划(180°、200°、220°、160°、140°),处方剂量为3 Gy/次,共10次,采用AcruosXB计算剂量。分别制作无滑轨和双侧滑轨对称移动(4~19 cm,步长1 cm)的优化计划。在优化计划中添加、移除滑轨结构,创建验证计划。对比分析验证计划和优化计划的差异,包括靶区平均剂量(D_mean)、均匀性指数(HI)、适形度指数(CI)和脊髓最大剂量(D_max)。结果 有无滑轨患者靶区HI均变差,其最大差值为2%。6 MV有滑轨时患者靶区D_mean减少(2.07±0.99)%,靶区CI值增加(4.91±3.12)%,脊髓D_max减少(1.83±1.37)%。无滑轨时患者靶区D_mean增加(2.02±0.96)%,靶区CI减少(3.07±1.31)%,脊髓D_max增加(2.03±1.44)%。移除和添加滑轨组间,靶区D_mean、CI和脊髓D_max差值差异有统计学意义(F=27.55、361.32、13.05,P<0.05)。靶区D_mean和脊髓D_max随滑轨位置变化呈倾斜的"W"减少。在滑轨＜10 cm范围内,差值出现极大值。当滑轨向外侧移动时,差值逐渐减小为0,6 MV计划中靶区D_mean和脊髓D_max变化值＞10 MV。结论 Qfix kVue治疗床滑轨位置变化对椎体瘤IMRT计划扰动不可忽略,计划制作时应予以考虑,治疗时滑轨应与计划位置保持一致。     

乳腺癌根治术后双弧VMAT与IMRT计划的剂量学比较

目的 比较乳腺癌根治术后双弧的容积旋转调强放射治疗(VMAT)与5野的静态调强放射治疗(IMRT)2种计划之间的剂量学差异,评估VMAT技术在乳腺癌根治术后的剂量学特点与应用能力.方法 选取28例乳腺癌根治术后患者(左侧10例,右侧18例),分别制定双90度弧段的VMAT与5野的IMRT 2种计划,主要的计划评估参数为靶区的肿瘤控制概率(TCP)、适形指数(CI)、均匀指数(HI)以及接受相应处方剂量水平照射体积百分比V₉₅、V₁₁₀,危及器官(OAR)评估包括患侧肺的正常组织并发症概率(NTCP)、D_mean、V₅、V₂₀、V₃₀,心脏的NTCP值、D_mean、V₂₅,健侧乳腺的D_mean、机器跳数(MU)以及治疗时间.结果 VMAT计划与IMRT计划的TCP值分别为(96±2)%、(90±2)%(t=-6.28,P<0.01);HI值分别为0.15±0.04,0.22±0.02(t=13.29,P<0.05);肿瘤位于左侧时,心脏NTCP值在VMAT计划与IMRT计划中分别为(1.0±0.12)%,(1.7±0.13)%(t=2.14,P<0.05);肿瘤位于右侧时,2种计划心脏的NTCP差异无统计学意义,平均剂量分别为(3.27±0.26)、(6.0±0.47)Gy(t=9.21, P<0.01);VMAT计划在MU少于IMRT计划(t=9.58,P<0.01),治疗时间短于IMRT计划(t=8.40,P<0.05).结论 乳腺癌根治术后,VMAT计划具有更强的临床应用能力,且表现出更优的剂量学特点.     

血氧依赖功能磁共振成像联合IMRT技术在胶质瘤术后放疗语言功能区保护中的应用

目的 探讨血氧依赖功能磁共振成像（blood oxygen level dependent functional magnetic resonance imaging,BOLD-fMRI）联合调强放疗（IMRT）技术对单侧额、颞叶脑胶质术后放疗患者的语言功能区保护的临床应用价值。方法 选取27例单侧额、颞叶脑胶质瘤术后放疗患者,放疗前行定位CT及BOLD-fMRI检查,在定位CT及3D T1融合图上勾画出语言功能区。运用IMRT技术制定常规放疗计划和语言功能区保护性放疗计划,比较分析两种计划PTV的最大辐射剂量（D_max）、平均辐射剂量（D_mean）、靶区适形度（CI）、剂量均匀性（HI）以确保保护性放疗计划达到放疗标准,再比较分析语言功能区所受的D_max、D_mean,分析保护性放疗计划语言功能区的D_max、D_mean的变化。结果 常规放疗计划和保护性放疗计划PTV的CI、HI、D_max及D_mean差异均无统计学意义（P>0.05）。与常规放疗计划相比,保护性放疗计划中患者的Wernicke区和Broca区（健侧及患侧）的D_max、D_mean有所降低,其中健侧降低明显,差异有统计学意义（t=3.073~12.707,P<0.05）。结论 BOLD-fMRI联合IMRT技术既能保证脑胶质瘤术后放疗患者的靶区治疗剂量又能降低语言功能区的辐射剂量。汉语朗读任务及段落理解任务作为脑肿瘤术后患者语言功能区的刺激模式,任务简单,效果确切。     

基于Pinnacle3自动化计划设计模块在直肠癌调强放疗的应用研究

目的 通过比较自动化计划设计（Auto-Planning,AP）和调强放疗（IMRT）在直肠癌调强计划设计中的靶区和危及器官的剂量学差异,探讨AP在直肠癌计划设计中的优势。方法 选取10例直肠癌术后放疗病例,用Pinnacle³9.10计划系统基于同一CT图像进行IMRT和AP计划设计,比较两种不同计划的剂量体积直方图,分析靶区适形度指数（CI）、均匀性指数（HI）和危及器官受照剂量的差异。结果 AP计划中,靶区D_mean和D_min略有增加,D_maxcGy略有减小,差异有统计学意义（t=-1.36、-3.03、0.37,P<0.05）。D₂、D₉₅、D₉₈差异均无统计学意义（P>0.05）。AP计划中靶区的HI值有所降低,CI值有所提高,差异有统计学意义（t=1.24、0.10,P<0.05）。危及器官中膀胱V₄₀、V₅₀,小肠的 V₃₀、V₄₅、V₅₀,左右股骨头V₃₀、V₄₀,在AP计划与IMRT计划比较中差异有统计学意义（t=-3.21~1.02,P<0.05）。膀胱V₃₀、V₄₅,小肠V₄₀及左右股骨头V₄₅受照剂量体积均略低于IMRT计划,但差异无统计学意义（P>0.05）。结论 直肠癌AP计划能够达到比IMRT计划更好的靶区适形度,能有效降低靶区最高剂量,增加靶区最低剂量,减少热点和冷点,同时降低危及器官受照剂量,更好的保护正常组织。     

左侧乳腺癌调强放疗中心跳对左心室肌及左前降支剂量评估的影响

目的 研究左侧乳腺癌调强放射治疗（IMRT）中,心跳对左心室肌（mLV）及左前降支（LAD）剂量评估的影响。方法 选取15例女性患者平静吸气屏气下的心电门控（ECG-gated）4D-CT图像,参照心动周期以5%间隔进行图像重建,重建0~95%共20个时相的图像。分别勾画mLV及LAD。基于0%时相的图像进行左侧乳腺癌IMRT计划设计。统计各时相mLV的体积并计算相似性指数（dice similarity coefficient,DSC）;计算LAD及mLV剂量-体积指标的变化范围。结果 mLV的DSC变化率最大可达472.07%,其平均变化率约为体积变化率的8倍。mLV的体积与DSC在最大、最小值之间差异均具有统计学意义（t=-6.585、-28.870,P<0.05）。mLV的平均剂量（D_mean）变化率最高可达41.95%。mLV的D_mean、V₁₀、V₂₀、V₃₀、V₄₀在最大、最小值之间差异均有统计学意义（t=-5.260、-4.084、-3.592、-3.273、-2.566,P<0.05）。LAD的D_mean平均变化率最高可达130.14%。LAD的D_mean、V₁₀、V₂₀、V₃₀、V₄₀在最大、最小值之间差异均有统计学意义（t=-9.758、-8.810、-8.682、-7.853、-6.205,P<0.05）。结论 左侧乳腺癌放疗中,心跳对mLV和LAD的剂量评估影响不容忽视。     

鼻咽癌三种调强放疗计划剂量学对比研究

目的 对比鼻咽癌常规固定野调强（IMRT）、容积旋转调强（VMAT）以及断层调强（HT）3种不同调强放疗计划的剂量学差异。方法 选择18例接受VMAT治疗的鼻咽癌患者,以相同处方剂量和目标条件分别重新进行IMRT和HT计划设计。比较3种计划靶区的均匀度（HI）、适形度（CI）、最大剂量以及平均剂量。危及器官的最大量和平均量以及感兴趣区的剂量体积、计划执行时间和机器跳数（MU）。结果 3种计划在靶区的覆盖率满足临床要求。IMRT计划在靶区的HI和CI方面结果最差,HT计划结果最优。危及器官方面,IMRT计划受量最高,HT计划的脊髓、脑干和腮腺受量最低;但对于视神经、晶状体以及视交叉HT计划的受量最高而VMAT计划的受量最低。IMRT的治疗时间（8.0±0.5） min高于VMAT（3.9±0.1）min和HT（7.4±0.9）min。与VMAT相比,IMRT每次治疗为（711.4±78.7）MU,高于VMAT的（596.4±33.7）MU。结论 鼻咽癌IMRT、VMAT以及HT计划在靶区覆盖和危及器官保护上都可以达到临床要求,在靶区的适形度和均匀性上HT计划优于VMAT和IMRT,但在治疗时间和加速器的机器跳数上VMAT较有优势。     

Dosimetric comparison of volumetric modulated arc therapy and intensity-modulated radiation therapy for pancreatic malignancies

Volumetric-modulated arc therapy (VMAT) has been previously evaluated for several tumor sites and has been shown to provide significant dosimetric and delivery benefits when compared with intensity-modulated radiation therapy (IMRT). To date, there have been no published full reports on the benefits of VMAT use in pancreatic patients compared with IMRT. Ten patients with pancreatic malignancies treated with either IMRT or VMAT were retrospectively identified. Both a double-arc VMAT and a 7-field IMRT plan were generated for each of the 10 patients using the same defined tumor volumes, organs at risk (OAR) volumes, dose, fractionation, and optimization constraints. The planning tumor volume (PTV) maximum dose (55.8 Gy vs. 54.4 Gy), PTV mean dose (53.9 Gy vs. 52.1 Gy), and conformality index (1.11 vs. 0.99) were statistically similar between the IMRT and VMAT plans, respectively. The VMAT plans had a statistically significant reduction in monitor units compared with the IMRT plans (1109 vs. 498, p < 0.001). In addition, the doses to the liver, small bowel, and spinal cord were comparable between the IMRT and VMAT plans. However, the VMAT plans demonstrated a statistically significant reduction in the mean left kidney V₂₅ (9.4 Gy vs. 2.3 Gy, p = 0.018), mean right kidney V₁₅ (53.4 Gy vs. 45.9 Gy, p = 0.035), V₂₀ (32.2 Gy vs. 25.5 Gy, p = 0.016), and V₂₅ (21.7 Gy vs. 14.9 Gy, p = 0.001). VMAT was investigated in patients with pancreatic malignancies and compared with the current standard of IMRT. VMAT was found to have similar or improved dosimetric parameters for all endpoints considered. Specifically, VMAT provided reduced monitor units and improved bilateral kidney normal tissue dose. The clinical relevance of these benefits in the context of pancreatic cancer patients, however, is currently unclear and requires further investigation.     

胸段食管癌患者三种放疗计划心脏和肺的剂量学比较

目的 比较胸中下段食管癌3种放疗技术心脏和肺的剂量分布。方法 搜集2015年1月至2016年2月在浙江省肿瘤医院接受治疗的15例胸中下段食管鳞癌患者资料。患者均接受胸部放射治疗,每位患者共制作3套放疗计划。调强放疗（IMRT）和容积旋转调强放疗（VMAT）在RayStation 4.0v系统制作,螺旋断层放疗（TOMO）在TomoH^TM Version 2.0.5系统制作。处方剂量60 Gy/30次。比较计划体积（PTV）、心脏、心脏亚单位以及肺剂量参数。结果 PTV、心脏和肺的平均体积为（399±355）、（671±274）和（3 907±1 717） cm³。与IMRT和VMAT相比,TOMO可以降低PTV、心脏、左心房及肺的最大剂量（H=10.889、7.433、12.080、11.401,P<0.05）。3种放疗技术的适形指数和均匀性指数差异无统计学意义（P>0.05）。结论 相较于IMRT和VMAT,TOMO可以降低PTV、心脏、左心房和肺的最大剂量,但均匀性及适形性差异无统计学意义。放疗过程中心脏与肺存在相互影响,TOMO技术可能带来的临床优势尚待进一步研究证实。     

Single-arc volumetric-modulated arc therapy (sVMAT) as adjuvant treatment for gastric cancer: Dosimetric comparisons with three-dimensional conformal radiotherapy (3D-CRT) and intensity-modulated radiotherapy (IMRT)

To compare the dosimetric differences between the single-arc volumetric-modulated arc therapy (sVMAT), 3-dimensional conformal radiotherapy (3D-CRT), and intensity-modulated radiotherapy (IMRT) techniques in treatment planning for gastric cancer as adjuvant radiotherapy. Twelve patients were retrospectively analyzed. In each patient's case, the parameters were compared based on the dose-volume histogram (DVH) of the sVMAT, 3D-CRT, and IMRT plans, respectively. Three techniques showed similar target dose coverage. The maximum and mean doses of the target were significantly higher in the sVMAT plans than that in 3D-CRT plans and in the 3D-CRT/IMRT plans, respectively, but these differences were clinically acceptable. The IMRT and sVMAT plans successfully achieved better target dose conformity, reduced the V_20/30, and mean dose of the left kidney, as well as the V_20/30 of the liver, compared with the 3D-CRT plans. And the sVMAT technique reduced the V₂₀ of the liver much significantly. Although the maximum dose of the spinal cord were much higher in the IMRT and sVMAT plans, respectively (mean 36.4 vs 39.5 and 40.6 Gy), these data were still under the constraints. Not much difference was found in the analysis of the parameters of the right kidney, intestine, and heart. The IMRT and sVMAT plans achieved similar dose distribution to the target, but superior to the 3D-CRT plans, in adjuvant radiotherapy for gastric cancer. The sVMAT technique improved the dose sparings of the left kidney and liver, compared with the 3D-CRT technique, but showed few dosimetric advantages over the IMRT technique. Studies are warranted to evaluate the clinical benefits of the VMAT treatment for patients with gastric cancer after surgery in the future.     

基于容积旋转弧形调强放疗技术的肝癌立体定向放疗方案评估与位置误差分析

目的 基于容积旋转弧形调强放疗（VMAT）技术,对肝癌立体定向放疗（SABR）方案进行评估,并结合图像引导技术及呼吸管理技术,分析执行中患者位置误差。方法 回顾性分析接受基于VMAT技术的SABR治疗并配合自主深呼气末屏气技术（vDEBH）进行呼吸管理的15例肝癌患者。VMAT计划采用2个部分弧,对治疗方案评估剂量参数,比较VMAT与调强放疗技术（IMRT）的计划质量差异。所有优化方案均经质量保证（QA）验证,包括点剂量和面剂量验证、机器跳数（MU）和出束时间记录。每次治疗时,锥形束CT（CBCT）影像采集2次,包括治疗前1次评估两次治疗间误差和治疗结束后1次评估当次治疗内位移。结果 VMAT和IMRT优化方案的各剂量学参数均满足临床治疗要求,差异无统计学意义（P>0.05）;相比IMRT,VMAT方案的平均MU降低了28.1%（t=3.064,P<0.05）,且治疗时间缩短了31.6%（t=2.278,P<0.05）。CBCT图像引导结果显示,采用vDEBH技术可有效减少当次治疗内的位置误差,各方向上的偏移均控制在可容许范围内（<3 mm）。结论 基于VMAT技术的肝癌SABR治疗计划在靶区体积剂量分布和正常组织受量等剂量学表现与IMRT技术相当,可行性良好且在治疗效率方面优势明显。     

Dosimetric comparison of robotic- and LINAC-based treatment of spine stereotactic body radiotherapy

To determine which treatment technique and modality would offer better dosimetric results and be preferable for spinal stereotactic body therapy (SBRT) depending on the three different regions of the vertebrae. Linear accelerator (LINAC)- and CyberKnife (CK)-based treatment techniques were compared in terms of their dosimetric quality, treatment efficiency, and delivery accuracy. Thirty previously treated patients were included in this study. Intensity-modulated radiotherapy (IMRT) and volumetric modulated arc therapy (VMAT) techniques were used for LINAC-based treatment, whereas CK-based treatment plans were generated for two different collimator systems: fixed and multileaf collimator (MLC). The plans were compared based on spinal cord sparing, dose homogeneity, conformity index (CI), gradient index (GI), monitor unit (MU), and beam-on time. The percentage volumes of V2Gy, V5Gy (representing volume low of the dose spillage region), V10Gy, and V20Gy (representing the volume of the high-dose spillage region) of the healthy tissue were analyzed. The CI and GI of the VMAT plans were better than those of the IMRT plans. For spinal cord sparing, the VMAT and MLC-based CK (CK-MLC) techniques were superior. The percentage of low-dose spillage regions was the lowest for IMRT and fixed cone-based CK (CK-FIX) plans. The percentage of the high-dose spillage region was the lowest for the VMAT and CK-MLC plans. In terms of treatment efficiency, the VMAT and CK-MLC plans were superior to the IMRT and CK-FIX plans. The VMAT technique lowered the MU and beam-on time values. The plan delivery accuracy of the VMAT and CK-FIX plans was better than that of the IMRT plans. VMAT is the best option for LINAC-based spinal SBRT. For CK-based spinal SBRT, MLC-based plans are preferred. If the clinic has both treatment modalities and the patient can tolerate long treatment times, CK-MLC-based treatment should be chosen because of its superiority in sparing the spinal cord and sharp dose fall-off.