近距离放射治疗中的全面剂量验证与位置敏感性分析：一个用于高剂量率与低剂量率治疗的统一ESAPI工具

本研究介绍了一个基于Varian Eclipse脚本应用程序接口（ESAPI）的独立软件工具的开发与验证，用于多模态近距离放射治疗质量保证（QA）。该工具针对GEC-ESTRO高剂量率（HDR）方案和低剂量率（LDR）位置不确定性分析而设计。该应用程序使用C#编写，与BrachyVision、Vitesse和Variseed接口，能够进行独立的TG-43剂量计算——比较点源和线源模型——并集成基于EQD2的放射生物学求和。在HDR宫颈癌治疗中，该工具成功自动化了EMBRACE II方案报告，通过将剂量学QA与预测性和前瞻性计划相结合，简化了临床工作流程。对于LDR前列腺治疗，一个随机模拟模块量化了系统性（刚体）位移与随机种子位移对靶区覆盖（$D_{90\%}$）和危及器官（OAR）安全性（$D_{0.1cc}$）的影响。使用两个临床病例（前列腺体积31 cc和71.3 cc）对LDR前列腺植入物的敏感性分析进行了基准测试。LDR模拟显示，系统性位移（$\pm$ 2 mm）产生的剂量学偏差显著高于随机运动。在31 cc病例中，系统性位移导致直肠（$D_{0.1cc}$）标准差（SD）为24.3 Gy，而随机位移将其降至12.4 Gy。在71.3 cc病例中，随机位移导致直肠$D_{0.1cc}$标准差为7.6 Gy，证实了较小体积对误差表现出更高的敏感性。技术分析表明，相对于线源模型，点源模型高估了膀胱$D_{10\%}$达8%。我们的研究结果证实，系统性刚体位移对危及器官毒性的临床风险大于随机迁移。将预测性敏感性分析整合到临床工作流程中，通过稳健的计划验证显著增强了患者安全。