ASC算法在鼻咽癌容积调强放射治疗中的应用

[摘要] 目的:基于ESAPI脚本与可视化脚本（Visual Scripting），评估分析射束形态控制器（Aperture Shape Controller）算法在鼻咽癌容积调强（RapidArc）中的应用。方法:采用Eclipse v15.5计划系统对40例鼻咽癌患者做回顾性分析，每位患者制定六组容积调强（RapidArc）计划。对照组（ASC-no）设置为off；实验Ⅰ组（ASC-verylow）设置为verylow；实验Ⅱ组（ASC-low）设置为 low；实验Ⅲ组（ASC-moderate）设置为moderate；实验Ⅳ组（ASC-high）设置为high；实验Ⅴ组（ASC-veryhigh）设置为veryhigh，且所有计划的优化参数均相同。采用Eclipse v15.5内置可视化脚本与ESAPI脚本编译，评估各组计划之间的靶区与危及器官剂量学差异，进一步分析射束孔不规则度（Aperture irregularity, AI）与计划复杂度（Plan complexity index, PCI）的变化。结果:相比于照组（ASC-no），实验组PGTV69的CI未有统计学差异；而实验组PGTV69和PCTV1的HI均存在统计学差异（P<0.05），且随着ASC权重的增大而呈现增加趋势；对于PCTV2的HI，实验组中II组ASC-low、III组ASC- moderate和IV组ASC-high存在统计学差异（P<0.05）。危及器官中，Spinal cord的Dmax、Larynx的Dmean、Parotid-L的Dmean仅V组ASC-veryhigh存在统计学差异(P<0.05)；I组ASC-verylow的Brainstem的Dmax存在统计学差异(P<0.05)；II组ASC-low的Parotid-R 的V30存在统计学差异(P<0.05)；I组ASC-verylow和V组ASC-veryhigh的Len 的Dmax存在统计学差异(P<0.05)；III组ASC-moderate、IV组ASC-high和V组ASC-veryhigh的Pituitary的Dmax存在统计学差异(P<0.05)。此外实验组计划中，I组ASC-verylow组和II组ASC-low组total MU值存在统计学差异(P<0.05)，其余各实验组变化差异无统计学差异。随着通ASC权重值的增加，计划复杂度PCI与射束孔不规则度AI均呈现降低趋势。结论:相较于对照组，ASC算法改善了计划复杂度和射野不规则度。其中，低权重ASC降低计划执行Total MU，高权重ASC则无显著差异。此外，高权重ASC也影响靶区均匀性以及其他剂量学指标。综合考虑计划质量和投照效率，对于鼻咽癌类型的复杂放疗计划，建议ASC权重设置为verylow、low和moderate。

Application of ASC algorithm in volumetric modulated arc therapy for nasopharyngeal carcinoma