用于肝脏立体定向肿瘤消融体放射治疗的单能质子FLASH规划中的模块化针槌滤波器
医学物理
2024-06-06 v1
摘要
我们先前开发了用于简化针槌-滤波器（pin-RF）设计的FLASH规划框架，证明了其在单能质子FLASH规划中的可行性。本研究针对肝脏SABR应用，对针槌-RF设计进行了细化，使其采用可重复使用的模块化设计以便于装配。该框架生成中间IMPT计划，并将其转化为针槌-RF的宽度和厚度，以用于单能FLASH计划。参数如能量间距、监视器单位限制和光斑数量在IMPT规划期间进行调整，导致针槌-RF使用宽度从1到6 mm的预定义模块装配，每个模块的WET为5 mm。该方法在三个肝脏SABR病例中进行了验证。以1至5 Gy阈值量化的FLASH剂量与常规IMPT（IMPT-CONV）剂量进行比较，以评估临床效益。所有病例中均显示对6 mm宽度模块的最高需求、对2-4 mm模块的中等需求以及对1和5 mm模块的最小需求。对于较低的剂量阈值，双束案例显示显著的剂量减轻（>23%），而另外两个三束案例显示适度的减轻（最高达14.7%），表明需要更高的分子束剂量才能实现更佳的FLASH效应。仅在双束案例的5 Gy阈值下可见积极的临床效益。在1 Gy阈值下，双束案例的FLASH计划在剂量指标上优于其IMPT-CONV计划，最大减轻28.3%。然而，三束案例在1 Gy阈值下显示出负面的临床效益，由于分子束剂量较低且束流布置较紧密，某些剂量指标甚至增加了最高达16%。本研究评估了在肝脏SABR的单能质子FLASH规划中对模块化简化针槌-RF的可行性，为优化模块组成及提高FLASH规划策略提供了指导。
引用
@article{arxiv.2406.02718,
title = {Using Modularized Pin Ridge Filter in Proton FLASH Planning for Liver Stereotactic Ablative Body Radiotherapy},
author = {Chaoqiong Ma and Xiaofeng Yang and Yinan Wang and David Yu and Pretesh Patel and Jun Zhou},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.02718},
year = {2024}
}