剂量预测引导的鼻咽癌放疗计划质量定量评估方法

摘要

目的:利用人工神经网络模型对鼻咽癌计划进行剂量预测,根据剂量预测值建立计划质量测度标准(PQM),实现放疗计划个性化定量评估。方法:回顾性分析于福建省肿瘤医院进行放射治疗的鼻咽癌计划114例。提取25项危及器官(OAR)与靶区之间的几何空间关系特征,训练(81例)得到基于人工神经网络的剂量预测模型并测试(23例)验证其准确性。分别用基于剂量限值建立PQM和基于剂量预测值建立PQM两种评估方法对10例临床通过计划进行定量评估,讨论两种评估方法的合理性。结果:11项鼻咽癌主要OAR剂量学指标,预测值与实际值的剂量相关总体平均差值为(-0.07±4.55)Gy,体积相关总体平均差值为-1.06%±3.80%,预测准确性可达90%。10例临床通过的鼻咽癌计划,基于剂量限值建立PQM方法对病例4评估为不合格,其余病例合格。基于剂量预测值建立PQM方法对病例9评估为不合格,其余病例合格。结论:剂量预测引导的鼻咽癌计划质量定量评估方法可以反映计划是否存在继续优化的空间,且该评估方法克服了剂量限值未考虑病例特异性的缺陷,能更科学合理地对放疗计划进行定量评估。