针对射程不确定性的质子调强放疗鲁棒优化方法

• 作者: 刘红冬 张练 徐榭 徐遥 皮一飞 裴曦
• 来源期刊: 中华放射肿瘤学杂志
• 关键词: 射程不确定性 质子调强放射疗法 鲁棒优化方法
• 年，卷（期）: 2019,（2）
• 所属期刊栏目: 物理·生物·技术
• 页码范围: 119-124
• 页数: 6页
• 字数: 6309字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3760/cma.j.issn.1004-4221.2019.02.008

摘要

目的 因治疗精度高、副作用小,质子调强放疗(IMPT)成为放疗领域的研究热点,但其精度对射程变化非常敏感.本研究提出一种针对射程不确定性的IMPT鲁棒优化方法用于减小射程偏差对放疗计划的影响.方法 首先建立鲁棒优化模型,目标函数采用二次型函数表达式,其中包含3种射程:射程增加、射程正常、射程缩短;每种射程对应的器官剂量贡献矩阵采用质子笔形束算法计算得到.对射程偏差进行离散化,每个射程的发生概率基于高斯分布函数得到.最后采用共轭梯度法优化出最优解,最优解使得靶区和危及器官实际剂量分布在射程偏差内尽量达到期望剂量.结果 采用AAPM TG-119号报告的3套模拟例题测试本研究方法的有效性:鼻咽癌病例、前列腺病例和“C”型病例.与常规IMPT优化结果对比,发现该方法对射程不确定性的敏感性更低.射程发生偏差时,鼻咽癌病例和前列腺病例的靶区和危及器官基本达到期望剂量,“C”型病例的靶区高剂量覆盖率和危及器官保护都有了提高.结论 针对射程不确定性,该方法可得到更高的靶区覆盖率,同时降低危及器官剂量.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	裴曦	中国科学技术大学放射医学物理中心	17	16	2.0	3.0
2	徐榭	中国科学技术大学放射医学物理中心	34	61	4.0	5.0
3	刘红冬	中国科学技术大学放射医学物理中心	9	16	2.0	3.0
4	皮一飞	中国科学技术大学放射医学物理中心	7	3	1.0	1.0
5	徐遥	中国科学技术大学放射医学物理中心	4	6	1.0	2.0
6	张练	中国科学技术大学放射医学物理中心	2	1	1.0	1.0