基于个性化组织等效体模的肺癌三维适形放疗计划算法比较

• 作者: 侯立霞 刘雯倩 张福全 潘珏宇 荆亮 贺瑶瑶 邢晓颖 邱建峰 鞠楠 黄晓铧
• 来源期刊: 中国医学物理学杂志
• 关键词: 体模 筒串卷积算法 光子笔形束卷积算法 蒙卡算法 三维适形放疗
• 年，卷（期）: 2019,（7）
• 所属期刊栏目: 医学放射物理
• 页码范围: 755-759
• 页数: 5页
• 分类号: R814.2|R318
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1005-202X.2019.07.003

摘要

目的:通过比较体模测量点算法计算值与实际测量值的辐射剂量差异,比较放射治疗计划系统(TPS)中蒙卡算法(MC)、光子笔形束卷积算法(PBC)和筒串卷积算法(CCC)在计算肺癌三维立体定向放疗计划的差异.方法:将个性化组织等效胸部体模的CT图像传输至TPS系统,勾勒靶区,并制定合适的投照计划.将肿瘤组织、肺内正常组织与脊髓3个测量点单独插入电离室,并用相对应的等效材料的仿真块填补剩余2个预留测量点位置,再进行CT扫描.通过影像融合匹配图层、统一靶区,根据投照计划进行实际投照,并分别用3种算法进行辐射剂量的计算(计算值).结果:个性化仿真胸部体模的脂肪组织、肌肉组织、骨和肿瘤的CT值分别为(-100±30)、(40±20)、(210±90)和(33±16)HU,与患者的CT值范围相近,接近组织辐射等效.CCC、MC和PBC算法对肺部正常组织的计算误差分别为2.51％、-2.51％、1.02％,对肿瘤组织剂量计算误差分别为0.18％、0.66％、0.42％,对脊髓剂量的计算误差分别为7.32％、9.76％和-53.66％.结论:通过组织等效体模比较MC、PBC、CCC算法在三维适形放疗计划的剂量计算.MC算法与CCC算法计算值均高估肿瘤组织、肺部正常组织和脊髓的剂量.MC算法计算肿瘤组织比CCC算法略有优势,但计算肺部正常组织与脊髓的剂量明显差于CCC算法.PBC算法在计算脊髓组织剂量上误差较大,可能是因为PBC算法在非均匀组织计算中未考虑计算点周围散射线的影响,故不推荐使用PBC算法.