体积调制射线治疗还是步射射线治疗？基于动态虚拟患者模型的肺部 SBRT 中运动效应的 4D 剂量学研究
医学物理
2025-01-31 v1
摘要
目的：探讨递送技术和规划参数对肺部 SBRT 中相互作用效应的影响。方法：构建包含正常结构及可调大小、位置及 3D 呼吸运动的肿瘤的动态虚拟患者模型。分别开发基于步射射线治疗和体积调制射线治疗(VMAT)的 SBRT 计划，考虑不同规划参数(能量、轴象中心位置、PTV 边缘剂量异质性)。通过模拟随机初始位置的肿瘤运动，同步递送 SBRT 计划至虚拟患者模型，计算 4D 剂量。获取预期剂量(平均值)及 4D 剂量标准差。计算预期 GTV 最小/均值剂量(GTVMin/GTVMean)与计划 ITV 最小/均值剂量(ITVMin/ITVMean)之差占比(%E/P)，以及 GTVMin 与处方剂量(DRx)之差。结果：VMAT 的 GTVMean %E/P 显著低于 IMRT(0.5%±7.7% vs 3.5%±5.0%，p=0.04)。IMRT 计划中 9.4% 的 GTVMin 低于 DRx，而 VMAT 仅为 3.1%。最差情形下，4D GTVMin 比 ITVMin 低 14.1%。PTV 边缘或剂量异质性的选择会因递送技术而导致显著差异(p<0.05)。结论：运动相互作用可能导致 IMRT 和 VMAT 计划的预期 GTVMin 低于计划 ITV 最小剂量及 DRx。VMAT 相对于 IMRT 更不易受运动相互作用影响。
引用
@article{arxiv.2501.18153,
title = {Volumetric modulated arc therapy or step-shoot IMRT? A 4D dosimetry study of motion effect in lung SBRT using a dynamic virtual patient model},
author = {Tianjun Ma and Bingqi Guo and Salim Balik and Peng Qi and Anthony Magnelli and Gregory M M. Videtic and Kevin L Stephans and Tingliang Zhuang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.18153},
year = {2025}
}