胃癌个体优化型调强计划的自动设计

摘要

目的:探寻一种在现有调强计划设计基础上继续合理降低其危及器官限量的方法,并使之自动化.rn 方法:本研究在常规调强计划(IMRT)优化完成后,继续提取感兴趣的危及器官目标函数值(即预定剂量目标与实际剂量的差异加权值),并与预设经验参考值进行比较,作为是否继续降低其限量的评判标准:如目标函数值接近于值"O"认为对靶区无约束,危及器官目标剂量可以继续降低;接近参考目标函数为该目标剂量不再调节;大于该值为对靶区剂量有明显影响,可以适当放宽目标剂量,但不超过原调强计划目标剂量值.然后计算出新的目标剂量并进行重新优化，最终保证靶区剂量同时降低危及器官限量。此方法在本研究中称为个体优化型调强方法(IIMRT)。所有研究在Pinnacle9，计划系统进行设计及调节，调节过程不改变原调强计划任何参数设置，仅调节感兴趣器官的目标剂量。对调节过程中需要提取数据、判断、计算及重新赋值等功能使用该系统内置Script程序及外部自编的C语言程序等配合实现了自动化的功能。本研究对己完成临床治疗的20例胃癌术后患者图像首先按照科室剂量标准对其原调强计划进行归一处理:6MV-X射线5野、45子野静态调强计划，靶区处方剂量D95=5040cGy最终各剂量标准均满足临床要求。然后对每个患者分别在此基础继续进行”MRT调节，其计划结果与原调强计划进行对比，对包括靶区、肝脏、肾脏、脊髓进行了剂量学统计分析。rn 结果:对20例患者的"M RT计划和IMRT计划比较:靶区。95，D1(单位:cGy)平均分别，4878士45vs.4908士41(p=0.89)，15.3士6.6vs.20.2士9.7(p=0.002)。CI0.855士0.029vs.0.855士0.022(p=971)。rn 结论:本研究中己经初步建立了个体优化型调强计划设计的调节策略、核心算法及自动调节程序等，并在20例胃癌术后患者中进行了测试及比较。结果表明能明显降低部分患者的危及器官受量，同时基本实现自动化操作。将来需对该部位更多患者及其它部位进行更多研究，并与常规调强步骤直接衔接以实现部分病种调强的全自动化设计。