ارزش واحد مانیتور (MU) در کیفیت طرح رادیوتراپی بدن فرسایشی استریوتاکتیک کلیه (SABR) چقدر مهم است

مخاطب:joanna.jia@wecistanche.com/ واتساپ: 008618081934791

در مورد کاهش پیچیدگی دیافراگم در کلیه SABR

ماتیو گودرو، کیت آفر، توماس کرون، شانکار سیوا نیکلاس، هاردکاسل

خلاصه

زمینه:رادیوتراپی استریوتاکتیک حذفی بدن(SABR) اولیهکلیهسرطان ها با حرکت مخدوش می شوند. اگر دوز با استفاده از قوس درمانی مدوله‌شده حجمی (VMAT) و نرخ‌های دوز بدون فیلتر صاف (FFF) به دلیل حرکت هدف و لیناک ارائه شود، خطر اثر متقابل وجود دارد. هدف این مطالعه ارائه روشی کارآمد برای تولید پلان هایی با حداقل پیچیدگی دیافراگم است.

روش کار: در این مطالعه گذشته نگر، 62 بیمار دریافت کردندکلیهSABR(رادیوتراپی استریوتاکتیک حذفی بدن) بررسی شدند. برای هر بیمار، دو طرح با استفاده از مدیریت حرکت مبتنی بر حجم هدف داخلی، بر روی میانگین شدت تصویر یک CT چهار بعدی ایجاد شد. در طرح اول، بهینه‌سازی با استفاده از مدل برنامه‌ریزی مبتنی بر دانش بر اساس طرح‌های بالینی ارائه‌شده در موسسه ما انجام شد. در طرح دوم، بهینه سازی با حداکثر تکرار شدواحد نظارت (MU) هدف اعمال شده در بهینه سازی. دوز-حجم، انطباق، و متریک پیچیدگی (با متریک لبه میدان و نمره پیچیدگی مدولاسیون) بین دو طرح مقایسه شد. نتایج بر حسب میانه (چرک اول - ربع سوم) نشان داده شده است. نتایج: دزیمتری مشابهی با و بدون استفاده از یک هدف بر روی MU بدست آمد.حداکثر واحد مانیتور). با این حال، پیچیدگی با استفاده از هدف در MU کاهش یافت(واحدهای نظارت)(نمره پیچیدگی مدولاسیون{{0}}.55(0.50-0.61)/ 0.33(0.29-0.36), P-value<10-10, with/without="" the="">(واحدهای نظارت)هدف، واقعگرایانه). کاهش پیچیدگی توسط یک ناحیه دیافراگم بزرگتر انجام شد (تغییر پذیری دیافراگم ناحیه {{0}}.68 (0.64-0.73)/ 0.42 (0) .37-0.45)، P-value<10-10,with ithout="" the="">(واحدهای نظارت)هدف، واقعگرایانه). استفاده از هدف در MUs(واحدهای نظارت)منجر به توزیع دوز کروی تر شد (کروی 50 درصد ایزودوز =0.73 (0.69-0.75)/ 0.64 (0. 60-0.68)، P-value<10-8, with/without="" the="">MU(واحد نظارت) هدف) کاهش دوز برای اندام های در معرض خطر با توجه به حرکت تنفسی.

نتیجه گیری: پیچیدگی دیافراگم در کاهش می یابدکلیهSABR(رادیوتراپی استریوتاکتیک حذفی بدن)با استفاده از یک هدف درMU(واحد نظارت) تحویل با نرخ دوز VMAT و FFF.

کلید واژه ها:FFF، بازی متقابل،کلیه، SABR(رادیوتراپی استریوتاکتیک حذفی بدن)، VMAT

سیستانچمی تواند درمان کندکلیهمرضبهبود عملکرد کلیه

مقدمه

رادیوتراپی استریوتاکتیک حذفی بدن(SABR) یک درمان جدید برای درمان بیماران مبتلا به سرطان سلول کلیوی (RCC) است که جراحی برای آنها گزینه ای نیست. این روش منجر به کنترل موضعی عالی و میزان سمیت کم در RCC اولیه می شود. این تکنیک غیر تهاجمی است و در یک روش سرپایی ارائه می شود. علاوه بر این، درمان SABR کلیه به اندازه تومور یا موقعیت کلیه محدود نمی شود، همانطور که در مورد سایر جایگزین های جراحی مانند فرسایش با فرکانس رادیویی یا کرایوآبلیشن وجود دارد.

همانطور که تومور در طول درمان با حرکت تنفسی حرکت می کند، تعامل بین کولیماتور چند برگ متحرک (MLC) و حرکت تومور ممکن است منجر به اختلاف بین دوزهای برنامه ریزی شده و تحویل شده شود. چندین مطالعه تأثیر محدود اثر متقابل را بر روی درمان‌های تقسیم‌بندی معمولی نشان داده‌اند، زیرا هر گونه اختلاف در طول دوره درمان به طور میانگین محاسبه می‌شود.4-10 برخلاف درمان‌های متداول تقسیم‌بندی شده، اثر متقابل ممکن است بر SABR تأثیر بگذارد.(رادیوتراپی استریوتاکتیک حذفی بدن)چون تعداد کسرها معمولاً 1-5 است. 1011 استراتژی برای به حداقل رساندن اثر متقابل شامل کاهش پیچیدگی دیافراگم، 112 افزایش تعداد پرتوها و کسری ها، 10.12 کاهش نرخ دوز، 1213 کاهش دامنه تومور 13.14 و چرخه تنفس 10-1215، و درمان با دوز بالاتر در هر کسری است. 1012،16

کلیه معاصر SABR(رادیوتراپی استریوتاکتیک حذفی بدن)درمان ها اغلب با قوس درمانی مدوله شده حجمی (VMAT) درمان می شوند، که اغلب به دلیل رابطه هندسی چالش برانگیز بین هدف و اندام های مجاور در معرض خطر (OAR) است. علاوه بر این، تحویل بدون فیلتر (FFF) برای کاهش زمان درمان از طریق افزایش نرخ دوز بسیار جذاب است. به دلیل کاهش قابل توجهی در زمان پرتو روشن با نرخ دوز بالا، و استفاده از رژیم های فوق کم شکسته، اثر متقابل ممکن است بر وفاداری دوز درمان برنامه ریزی شده تأثیر بگذارد. علاوه بر این، کاهش پیچیدگی دیافراگم و کاهش نیازواحدهای نظارت(MUs) برای کاهش زمان تحویل درمان مورد علاقه هستند، که ممکن است به ویژه در زمینه راه‌های تنفسی یا تحویل درمان حبس نفس مهم باشد.

اخیراً نشان داده ایم که کاهش پیچیدگی دیافراگم را می توان در SABR ریه به دست آورد(رادیوتراپی استریوتاکتیک حذفی بدن)با استفاده از یک هدف بهینه سازی بر روی تعداد کل MUs(واحدهای نظارت) که به عنوان "MU(واحدهای نظارت)هدف" در سیستم برنامه ریزی درمان Eclipse.17 MU(واحد نظارت)Object از نسخه 8.5 در سیستم برنامه ریزی درمان Eclipse برای بهینه سازی RapidArc موجود است. کار قبلی استفاده از MU را ثابت کرد(واحدهای نظارت)نتایج هدف باعث کاهش کل MU می شود(واحدهای نظارت)و بنابراین در زمان روشن شدن پرتو، با حفظ دزیمتری کافی با استفاده از MU(واحدهای نظارت)هدف در پروستات، 18.19 سر، و گردن، 18.20 زنان، 18 و ریه SABR.21 با این حال، تاثیر بر پیچیدگی دیافراگم با استفاده از MU(واحدهای نظارت)هدف در این مطالعات قبلی مورد توجه قرار نگرفت.

هدف از این مطالعه تعیین تاثیر دزیمتریک کاهش پیچیدگی دیافراگم از طریق گنجاندن جریمه در کل MU است.(واحد نظارت)در بهینه سازی SABR کلیه(رادیوتراپی استریوتاکتیک حذفی بدن)برنامه های درمانی VMAT فرض بر این است که کاهش قابل توجهی در پیچیدگی دیافراگم را می توان با حداقل تأثیر بر کیفیت دزیمتری در کلیه SABR به دست آورد.

بدنسازی سیستانچ

مواد و روش ها

ما 62 بیمار مبتلا به RCC اولیه تحت درمان با SABR را وارد کردیم(رادیوتراپی استریوتاکتیک حذفی بدن)بین 2012 و 2018 در موسسه ما. شکنش 26 گری در یک کسر برای اندازه ضایعه کوچکتر یا مساوی 4 سانتی متر و 42 گری در سه بخش برای اندازه ضایعه بزرگتر از 4 سانتی متر بود. 42 گری در سه کسر داشت. یک بیمار با 18 گری در یک کسری تحت درمان قرار گرفت اما در این مطالعه با 26 گری در یک کسری مجددا برنامه ریزی شد. این بیماران با پرتودرمانی منسجم سه بعدی، پرتودرمانی تعدیل‌شده با شدت یا VMAT تحت درمان قرار گرفتند. تأییدیه اخلاقی برای این مطالعه توسط مرکز سرطان پیتر مک کالوم ارائه شد.

هر بیمار با استفاده از سی تی اسکن چهار بعدی (4DCT) شبیه سازی شد. تومور به تمام مراحل تنفسی تقسیم شد. حجم ناخالص تومور (GTV) روی میانگین شدت پیش بینی (AlP) 4DCT برای تولید یک حجم هدف داخلی (ITV) انباشته شد. یک حجم هدف برنامه ریزی (PTV) با استفاده از یک گسترش همسانگرد 5 میلی متری ITV ایجاد شد. AlP 4DCT برای کانتورینگ، برنامه ریزی، بهینه سازی و محاسبه توزیع دوز استفاده شد. OAR ها در AIP بسته به میزان حرکت تنفسی تقسیم شدند. خطوط OAR در برخی موارد با کانتور ITV در مواردی که OAR نزدیک به تومور است همپوشانی دارند.

همه بیماران برای هدف این مطالعه برنامه ریزی مجدد شدند. طرح ها با استفاده از سیستم برنامه ریزی درمان Eclipse (Varian Medical Systems، Palo Alto، CA، USA) با الگوریتم AcurosXB (v15.6.06) دوز گزارش به محیط برای محاسبه دوز و الگوریتم بهینه سازی فوتون (v15.6.06) برای بهینه سازی تولید شد.

برای هر پلان از دو قوس هم‌سطح هم‌سطح 210 درجه استفاده شد که قوس آن از جهت خلفی-قدامی در اطراف تا 30 درجه گذشته از خط وسط چرخش داشت. ایزومرکز در مرکز PTV قرار گرفت. زاویه کولیماتور در 5 درجه / 355 درجه تنظیم شد. یک مدل پرتو بالینی 10 MV-FFF با حداکثر نرخ دوز 2400 MU(واحدهای نظارت)/min با HD 120 MLC استفاده شد.

اهداف دوز برای هدف و محدودیت‌های بافت نرمال مورد استفاده برای بهینه‌سازی با استفاده از مدل برنامه‌ریزی مبتنی بر دانش (KBP) (RapidPlan v15.5.11 Varian Medical Systems، Palo Alto، CA، USA) اعمال شد. مدل از 53 کلیه بالینی SABR ساخته شد(رادیوتراپی استریوتاکتیک حذفی بدن)طرح های ارائه شده در موسسه ما برای کنترل ناحیه دوز بالا، یک نقطه فوقانی به OARهای خاص اضافه شد. پارامترهای مورد استفاده در مدل در جدول 1 نشان داده شده است. هدف بافت نرمال (NTO) با اولویت 150 روی "NTO خودکار" تنظیم شد.

روش اولیه کاهش پیچیدگی دیافراگم هدفی بر روی مقدار بالای MU بود(واحدهای نظارت). پس از انتخاب، این پارامتر محدوده ای از MU هدفمند را تعریف می کند(واحدهای نظارت)برای طرح بهینه ساز هر MU را جریمه می کند(واحدهای نظارت)خارج از فاصله مورد نظر جریمه با قدرتی که به MU اختصاص داده می شود، وزن می شود(واحدهای نظارت)هدف، واقعگرایانه. این پارامتر مقادیری بین 0 و 100 می گیرد. علاوه بر MU(واحدهای نظارت)هدف، کنترل‌کننده شکل دیافراگم روی «بسیار زیاد»، حالت هم‌گرایی روی «روشن» و سطح رزولوشن چندگانه (MR) در راه‌اندازی مجدد روی «MR3» برای همه طرح‌ها تنظیم شد.

بهینه سازی و محاسبه یک فرآیند دو مرحله ای برای تعیین مقدار بالای MU بود(واحدهای نظارت)هدف، واقعگرایانه. MU اصلی(واحدهای نظارت)ابتدا با بهینه سازی و محاسبه دوز بدون MU بدست آمد(واحدهای نظارت)هدف در یک فرآیند واحد بدون تعامل کاربر. سپس این طرح نرمال شد به طوری که 100 درصد دوز تجویزی 95 درصد حجم هدف را پوشش می دهد و در این مطالعه به عنوان طرح "NMUO" نامیده می شود.

طرح NMUO کپی شد و یک هدف در MU بود(واحدهای نظارت)اضافه شده. مقدار بالای MU(واحدهای نظارت)هدف روی 50 درصد کل MUهای اولیه تنظیم شدواحدهای نظارت) با قدرت 70، و سپس طرح از ابتدا از طریق یک فرآیند بدون تعامل کاربر بهینه شد. این طرح همچنین عادی شد به طوری که 95 درصد از حجم مورد نظر با 100 درصد نسخه تحت پوشش قرار می گیرد که از آن به عنوان طرح "MUO" یاد می شود.

هر طرحی که برای آن محدودیت دوز رعایت نشده بود، با تنظیم اهداف برای رعایت محدودیت‌های دوز، مجدداً برنامه‌ریزی شد. این تکرارها به عنوان "KBP اصلاح شده" در مقابل طرح "KBP اصلی" نامیده می شوند. همه اینها برای مواردی بود که در آن یک OAR نزدیک یا با هدف همپوشانی داشت و به عنوان مواردی با هندسه طرح چالش برانگیز شناسایی شد. اگر ساختاری با PTV یا ITV همپوشانی داشته باشد، ساختارهای PTV و ITV برای ایجاد یک ساختار بهینه‌سازی بریده می‌شوند. در دو بیمار، دو قوس جزئی 210 درجه باید به دو قوس چرخشی کامل 358 درجه تغییر داده می شد. روش دو مرحله محاسبه با تغییر حد دوز بالای اندام تا جایی که تمام محدودیت‌های دوز رعایت شد، تکرار شد. در صورت امکان در حین رعایت محدودیت‌های OAR، برنامه‌ها به 95 درصد حجم هدف نرمال می‌شوند که توسط دوز تجویزی پوشش داده می‌شود. در مواردی که این امکان وجود نداشت، از دست دادن پوشش هدف پذیرفته شد تا از رعایت محدودیت‌های OAR اطمینان حاصل شود.

معیارهای دوز برای هدف و OAR ها، نشان داده شده در جدول 2، ارزیابی شدند. محدودیت‌های دوز بر اساس توصیه‌های QUANTEC بود.23-25 تولید طرح، بهینه‌سازی، محاسبه و استخراج معیارها با استفاده از رابط برنامه‌نویسی برنامه‌نویسی Eclipse Scripting (ESAPI. مطابقت طرح با استفاده از شاخص انطباق RTOG تعیین شد، که به عنوان مرجع تعریف می‌شود. حجم ایزودوز تقسیم بر حجم هدف. 26 ایزودز 95 درصد به عنوان ایزودز مرجع برای محاسبه شاخص انطباق (CI95) استفاده شد.<1, while="" the="" irradiated="" volume="" was="" greater="" than="" the="" target="" volume="" if="" cl95="">1.27 علاوه بر این، مقادیر قابل قبول Cl95 به عنوان مقادیر کوچکتر از 1.2 تعریف شد در حالی که انحرافات جزئی برای مقادیر بیشتر از 1.2 اما کوچکتر از 1.5.28 تعریف شد. 50 درصد حجم ایزودوز تقسیم بر حجم هدف. انحراف انطباق CI50 از طریق اصل ALARA با هدف برنامه ریزی Cl50 ارزیابی شد<5 for="" all="" ptv="">

با توجه به نزدیکی ساختارهای روده به هدف، و تغییر در موقعیت آنها بین برنامه‌ریزی درمان و هر جلسه درمانی، مطلوب است که خطوط ایزودوز بالاتری که بین حلقه‌های روده گسترش می‌یابند به حداقل برسد که ممکن است در نتیجه استفاده از ساختارهای روده برای بهینه‌سازی ایجاد شود. این با محاسبه کروی خطوط isodoses ارزیابی شد. خطوط 100 درصد و 50 درصد ایزو دوز به کانتور تبدیل و صادر شد. Pyradiomics نسخه 3.02؟ برای محاسبه کروی بودن کانتور استفاده شد. مقدار به دست آمده بین O و 1 بود، جایی که 1 نشان دهنده یک کره کامل است.

استحکام طرح ها با محاسبه متریک لبه (EM) و نمره پیچیدگی مدولاسیون (MCS) اندازه گیری شد. EM با توجه به C{{0}} و C2=1 محاسبه شد.30-32 در این نمایش، EM گزارش می‌دهد که ضلع‌های برگ‌ها توسط دیافراگم ناحیه وزن‌شده در هر نقطه کنترل نرمال شده است. با کاهش EM به 0، پیچیدگی طرح کاهش می یابد. MCS بر اساس مک‌نیون و همکاران 3 تفسیر شد و توسط دیگران استفاده شد. 3134 MCS امتیازی است بر اساس کناره‌های برگ مجاور، که با تغییرپذیری بخش برگ (LSV) اندازه‌گیری می‌شود، و بر روی مساحت دیافراگم، با تغییرپذیری دیافراگم مساحت اندازه‌گیری می‌شود. AAV). برای یک نقطه کنترل معین، LSV متناسب با میانگین اختلاف موقعیت بین برگ‌های کلی برگ‌های مجاور است که به میدان باز کمک می‌کند که با تفاوت بین موقعیت حداکثر و موقعیت کلی برگ‌ها در یک بانک نرمال می‌شود. AAV ناحیه دیافراگم است که توسط نقاط کنترل کلی ناحیه حداکثر دیافراگم نرمال شده است. LSV و AAV نیز در هر نقطه کنترل وزن شده و به عنوان LSVw و AAVw تعریف شدند. این سه کمیت مقادیری بین 0 و 1 دارند. پیچیدگی طرح با افزایش MCS، LSVw و AAVw به 1 کاهش می‌یابد. وزن‌های هر نقطه کنترل مورد استفاده برای محاسبه EM و MCS یکسان بودند. هر دو معیار پیچیدگی طرح از یک اسکریپت داخلی جزئیات محاسبه در ضمیمه ها نشان داده شده است. برای ارائه یک نقطه مرجع پایین تر از پیچیدگی، پرتوها در MUO(واحدهای نظارت)پلان با برازش دیافراگم به PTV در هر نقطه کنترل به میدان‌های درمان قوس متحرک پویا (DCAT) تبدیل شد. معیارهای پیچیدگی EM و MCS، از جمله LSVw و AAVw، برای طرح‌های DCAT محاسبه شدند.

میانگین تفاوت هر متریک بین طرح‌های با و بدون MU(واحدهای نظارت)هدف محاسبه شد و با استفاده از Scipy v1.5.2، آزمون رتبه‌بندی علامت‌دار Wilcoxon برای تعیین معنی‌داری آماری تفاوت میانه انجام شد. اگر مقدار P کمتر از 05/0 0 (سطح معناداری 5 درصد) باشد، فرض صفر رد می‌شود. کمیت های آماری بر حسب میانه (چرک اول-چرک سوم) گزارش می شوند.

T ABLE 1 اهداف بهینه سازی مدل برنامه ریزی مبتنی بر دانش	T جدول 2 از محدودیت های دوز طبیعی بافت استفاده شد

نتایج

3. الف|دزیمتری

نمونه ای از توزیع دوز معمولی در صفحه محوری در شکل 1 برای یک پلان KBP اصلی (ردیف بالا) و یک پلان KBP اصلاح شده (ردیف پایین) به دست آمده با MU نشان داده شده است.(واحدهای نظارت)هدف (الف) و (ج) و بدون MU(واحدهای نظارت)هدف (ب) و (د). حجم PTV برای کل گروه از 25 سی سی تا 390 سی سی با میانگین 131 سی سی متغیر بود.

معیارهای دوز حاصل برای گروه تک کسری در شکل 2(a) نشان داده شده است. پوشش ITV توسط ایزودوز 100 درصد و نقطه اتصال ITV در برنامه های MU کمی بالاتر بود.(واحدهای نظارت)هدف (ITV D100 درصد =27.5 (27.4-27.7) Gy/ 27.1 (27.0-27.3) Gy، P-value<10-5 and="" itv="" 2%="32.2(31.8-32.9)" gy/31.7=""><10-5,>

اضافه شدن MU(واحدهای نظارت)هدف به طور قابل توجهی بیشتر معیارهای دوز OAR را تغییر نداد. نزدیک به حداکثر دوز به کلیه همان طرف کمی بالاتر بود که MU(واحدهای نظارت)هدف استفاده شد (کلیه همان طرف D1.5cc=28.6 (28.{5}}.8) Gy/28.2 (28.1-28.5)Gy، P-value<10-, muo/nmuo).="" there="" were="" no="" statistically="" significant="" differences="" in="" dose="" metrics="" for="" the="" remaining="" oars="" (p-value="">

در یک بیمار محدودیت دوز برای روده بزرگ به دلیل همپوشانی با ITV رعایت نشد. پوشش PTV و ITV با MU کمی بالاتر بود(واحدهای نظارت)هدف برای این طرح KBP اصلاح شده (PTV D95 درصد =23.4 Gy / 22.9 Gy، MUO/NMUO و ITV D100 درصد =16.4 Gy /16.3 Gy، MUO/NMUO). برای این بیمار، دوز به کلیه، روده بزرگ و پوست همان طرف با MUO افزایش یافت در حالی که معیارهای دوز برای روده کوچک، معده و کبد با MUO کاهش یافت.

معیارهای دوز برای کل گروه چند کسری در شکل 2 (b) نشان داده شده است. پوشش PTV و ITV صرف نظر از استفاده از MU مشابه بود.(واحدهای نظارت)هدف (PTV D95 درصد =42.0(41.1-42.0) Gy/ 42.0 （41.6-42.{ {10}}） Gy، P-value<10-² and="" itv="" d100%=""><10-3,muo muo).near="" maximum="" dose="" to="" the="" itv="" was="" also="" similar="" with="" and="" without="" the="">(واحدهای نظارت)هدف (ITV D2 درصد =53.7 (52.9-54.3)/53.1 (52.1-53.6) Gy,P-value<10-3,>

جالب توجه است، نزدیک به حداکثر دوز برای روده کوچک در برخی موارد با استفاده از MU کاهش یافت(واحدهای نظارت)هدف، اما تفاوت ها از نظر آماری معنی دار نبود (روده کوچک D0.03cc=19.2 (15.4-27.1)Gy/23.7(18.{10}}.2. )Gy، P-value{13}}.08، MUO/NMUO). نزدیک به حداکثر دوز طناب نخاعی با استفاده از MU افزایش یافت(واحدهای نظارت)هدف اما کمتر از حد مجاز دوز باقی مانده است (نخاع D{{0}}.03cc=10.3(6.9-11.6)Gy /9.9(6.{10} }.8) Gy، P-value=0.01، MUO/NMUO). حداکثر دوز نزدیک به کلیه همان طرف بین دو برنامه مشابه بود (کلیه همان طرف D1.5cc{17}}.2 (45.{20}}.1)Gy / 46.0(45.6-46.7. )Gy، P-value<10-2, muo/nmuo).="" application="" of="" the="">(واحدهای نظارت)هدف از نظر آماری تفاوت معنی داری برای سایر OAR ها ایجاد نکرد (P-value=[0.17,0.75]).

برنامه های KBP نیاز به اصلاح برای 15/38 بیمار در گروه چند بخش برای برآوردن محدودیت های دوز داشت. برای برآوردن محدودیت های نخاعی در یک بیمار، اصلاح اهداف مورد نیاز بود. محدودیت دوز برای پوست در دو بیمار رعایت نشد. این دو تومور سمت چپ اگزوفیت نزدیک به پوست بیمار بودند. روده کوچک با هدف در هفت بیمار همپوشانی داشت، روده بزرگ در سه بیمار با ITV همپوشانی داشت، و روده کوچک و بزرگ هر دو با ITV در دو بیمار همپوشانی داشتند.

بهینه‌سازی برای ارائه برنامه‌های KBP اصلاح‌شده از نظر بالینی منجر به از دست دادن پوشش هدف شد (PTV D95 درصد=40.9 (40.0-41.6)Gy/ 41.4 (40.7-41 .8) Gy، MUO/NMUO، P-value<10-2)as opposed="" with="" original="" kbp="" plans="" (ptv="" d95%="42" gy="" for="" all="" plans="" muo/nmuo).="" use="" of="" the="">(واحدهای نظارت)هدف، ITV D100 درصد و ITV D2 درصد را در گروه اصلی KBP (ITV D100 درصد =43.8(43.6-44.1)Gy/ 43.5 (43.{11}}.7) افزایش داد. )Gy،P-value<10-2and itv="" 2%="53.0" (52.6-53.7)gy/="" 52.4(51.7-53.3)gy,p-value=""><10-2,muo muo).="" differences="" in="" the="" itv="" d100%="" and="" itv="" d2%="" medians="" were="" not="" significant="" in="" the="" modified="" kbp="" group="" (p-value="0.18" and="" 0.06,="">

نزدیک به حداکثر دوز برای روده کوچک نزدیک به حد مجاز دوز در برنامه‌های KBP اصلاح‌شده بود با 6{4}} درصد (9/15) برنامه‌هایی که سن پوشش آنها برای رسیدن به این حد کاهش یافته بود (روده کوچک D0.03cc{{6). }}.8 (23.8-29.6) Gy/ 28.5 (25.{14}}.9) Gy، P-value=0.42، MUO/NMUO). با این حال، نزدیک به حداکثر دوز روده کوچک برای طرح اصلی KBP با MU کاهش یافت(واحدهای نظارت)هدف (روده کوچک D0.03cc =17.4 (13.{5}}.2) Gy / 21.7(17.{10}}.9)Gy,P-value{ {13}}.01,MUO/NMUO).

تنها تفاوت معنی‌دار آماری در میانه‌های متریک دوز طرح‌های KBP اصلاح‌شده مربوط به PTV D95 درصد بود (سایر P-value =[0.06,0.93]). مقادیر میانه متریک دوز به طور سیستماتیک در همه OAR ها به جز روده کوچک در برنامه های اصلی KBP با MU بالاتر بود.(واحدهای نظارت)عینی است، اما هنوز از هر محدودیت دوزی فاصله دارد. Near maximum spinal cord dose was largeer with the MU object (spinal cord D0.03cc=8.6 (6.5-11.6) Gy /7.1 (5.{10} }.3) Gy، P-value=0.01، MUO/NMUO) در حالی که تفاوت های معده با و بدون MU مشابه بود(واحدهای نظارت)هدف (Stomach D5cc= 2.62(0.4-6.9) Gy/2.60 (0.4-6.8)Gy , P-value =0.04, MUO/NMUO). سایر تفاوت‌ها در KPB اصلی از نظر آماری معنی‌دار نبودند (P-value=[0.09,0.72]).

شکل . 1. نمای محوری دزیمتری معمولی برای یک بیمار با KBP اصلی (ردیف بالا) و یک بیمار با KBP اصلاح شده (ردیف پایین) به دست آمده است.ایزودوزهای 50 درصد (زرد)، 100 درصد (سرخابی)، و 120 درصد (آبی) برای طرح با هدف MU (a) و (c) و بدون هدف MU (b) و (d) نشان داده شده است. ساختارهای ITV (قرمز)، PTV (فیروزه ای)، کلیه غیر توموری همان طرف (قهوه ای)، روده کوچک در 5 سانتی متری ITV (نارنجی) و روده بزرگ (سبز) نشان داده شده است.

3.B شاخص انطباق و کروی

CI95 در شکل 3 (a) نشان داده شده است. میانه Cl95 و محدوده بین چارکی با و بدون MU مشابه بود(واحدهای نظارت)Object(Cl95=1.10 (1.08-1.11)/ 1.11(1.09-1.13)، P-value<10~5, muo/nmuo).="" ci95="" was="" smaller="" in="" modified="" kbp="" plans="" when="" using="" the="">(واحدهای نظارت)هدف (CI95=1.03(1.01-1.08)/1.08(1.06-1.10)، P-value<10-3,muo muo)while="" it="" was="" similar="" in="" original="" kbp="" plans(cl95="1.11" (1.09-1.12)/="" 1.11(1.09-1.13),=""><10-2, muo/nmuo).="" one="" plan="" had=""><1 without="" the="">(واحدهای نظارت)هدف و سه پلان دارای Cl95 بود<1 with="" the="">(واحدهای نظارت)هدف، همه برای طرح های KBP اصلاح شده در گروه چند کسری. تمام مقادیر CI95 هدف برنامه ریزی را برآورده کردند (CI95<1.2) with="" and="" without="" the="" mu="">

Cl50 هنگام استفاده از MU کاهش یافت(واحدهای نظارت)Object(Cl{0}}.4 (3.2-3.7)/3.6(3.3-3.8)، P-value<10-', muo/nmuo),="" as="" shown="" in="" fig="" 3(b).the="" same="" conclusion="" was="" obtained="" with="" modifed="" kbp="" plans="" (ci50="3.3(3.1-3.5)/" 3.5(3.3-3.7),=""><10-2,muo muo)and="" original="" kbp="" plans(cl50="3.5"><1073, muo/nmuo).="" all="" values="" of="" cl50="" were="" smaller="" than="" the="" plan-ning="" objective=""><5) with="" and="" without="" the="">(واحدهای نظارت)هدف، واقعگرایانه.

هنگام استفاده از MU، ایزودوزها کروی تر بودند(واحدهای نظارت)هدف، واقعگرایانه. نمونه ای از ایزودوز 100 درصد و 50 درصد برای بیمار با بدترین کرویت 50 درصدی ایزودوز در طرح NMUO در شکل 4 (a) با و در شکل 4 (b) بدون MU نشان داده شده است.(واحدهای نظارت)هدف، واقعگرایانه. هنگام استفاده از MU، افزایش قابل توجهی در کروییت ایزودوز 50 درصد مشاهده شد.(واحدهای نظارت)هدف (کروی 50 درصد ایزودوز =0.73(0.69-0.75)/ 0.64(0.60-0. 68)، P-value<10-8, muo/nmuo)="" as="" shown="" in="" fig.4(c).="" this="" effect="" was="" also="" observed="" with="" the="" 100%="" isodose,as="" shown="" in="" fig.4(d),="" but="" to="" a="" lower="" extent="" (sphericity="" of="" 100%="" iso-dose="0.82" (0.80-0.83)/="" 0.80="" (0.79-0.82),=""><10-8, muo/nmuo).="" the="" same="" conclusions="" hold="" for="" both="" modified="" and="" original="" kbp="">

3. پیچیدگی دیافراگم C

استفاده از هدف در MU(واحدهای نظارت)کاهش در کل MU به همراه داشت(واحدهای نظارت)برای هر دو گروه کسری واحد (مجموع MU=5617 (5164-5910)/10439 (9560-11237)، P-value<10-6, muo/nmuo)and="" the="" multi="" fraction="" group="" (total="" mu="3022" (2619-3238)/5818="" (5064-6428),=""><10-7,>

شکل . 2. مقایسه معیارهای دوز با (MUO) و بدون (NMUO) هدف MU برای بیماران با شکنش (a) 26 Gy/1 Fx (24 بیمار) و (b) 42 Gy/3 Fx (38 بیمار). خطوط نقطه قرمز نشان دهنده محدودیت دوز است.

همانطور که توسط EM و MCS در شکل 5 (a) نشان داده شده است، استفاده از هدف در کل MU پیچیدگی دیافراگم را کاهش داد. نتایج با پیچیدگی دیافراگم مشابه DCAT خود در شکل مقایسه شده است. محدوده میانه و بین ربعی توزیع و اهمیت آماری در جدول 3 گزارش شده است. طرح های زیرمجموعه چندبخشی پیچیده تر از طرح های منفرد بودند.طرح های زیر مجموعه کسری نوع شکنش بر اساس اندازه ضایعه با PTV بزرگتر در زیر مجموعه چند شکنش بود. این منجر به یک ناحیه دیافراگم بزرگتر برای پوشش هدف و یک EM کوچکتر و MCS بزرگتر می شود. با استفاده از MU(واحدهای نظارت)هدف کاهش پیچیدگی دیافراگم (تفاوت نسبی میانه ها با توجه به پلان NMUO به ترتیب در EM و MCS 64 درصد بود، هر دو مقدار P<10-8). the="" two="" regimes="" are="" shown="" in="" fig.="" 5(b).="" even="" if="" some="" modulation="" is="" reduced="" in="" the="" muo="" plan,="" they="" are="" still="" more="" complex="" than="" their="" dcat="" counterpart(relative="" difference="" of="" the="" medians="" in="" the="" complexity="" of="" cf="" with="" respect="" to="" muo="" plan="" was="" -61%="" and="" 50%="" in="" em="" and="" mcs,="" respectively,="" both="" p-value=""><>

تأثیر استفاده از یک هدف در MU(واحدهای نظارت)توسط AAVw و LSVw توضیح داده شده است. این دو کمیت در شکل 5 (ب) نشان داده شده اند، در حالی که محدوده میانه و بین ربعی توزیع و اهمیت آماری در جدول 3 به تفصیل آمده است. کاهش پیچیدگی توسط دیافراگم ناحیه بزرگتر با MU انجام شد.(واحدهای نظارت)هدف در حالی که سفر برگ حداقل تغییر کرد. این انتظار می رفت زیرا پارامتر کنترل کننده حرکت برگ، به اصطلاح کنترل شکل دیافراگم، در هر دو زیر مجموعه یکسان بود. استفاده از یک هدف در MU(واحدهای نظارت)درجه آزادی در دسترس بهینه ساز را به عنوان MU کاهش می دهد(واحدهای نظارت)محدود شدند. این از دست دادن با یک ناحیه دیافراگم بزرگتر جبران شد. بنابراین پیچیدگی کاهش یافت.

بدنسازی سیستانچ

بحث

نتایج نشان می دهد که پیچیدگی دیافراگم در SABR کلیه به حداقل می رسد(رادیوتراپی استریوتاکتیک حذفی بدن)درمان با استفاده از VMAT با نرخ دوز FFF و هدف در MU(واحدهای نظارت). استفاده از یک هدف در MU با مقدار بالا، بهینه ساز را مجبور به استفاده از یک ناحیه دیافراگم بزرگتر کرد. از آنجایی که سفر برگ ثابت نگه داشته شد، افزایش سطح دیافراگم منجر به کاهش پیچیدگی پلان شد. نکته مهم، حداقل سازش دزیمتری در هنگام استفاده از MU وجود داشت(واحدهای نظارت)هدف، واقعگرایانه. استفاده از هدف در MU حتی برای روده کوچک در گروه چند بخش برای طرح اولیه KPB مفید بود. علاوه بر این، محدود کردن MUs(واحدهای نظارت)منجر به ایزودوزهای کروی بیشتر شد که شاخص های انطباق را کاهش داد و دوز دوز بین حلقه های روده کاهش یافت. این امر به ویژه با توجه به تغییرات موقعیتی حلقه های روده کوچک و بزرگ در زمان درمان مهم است.

مزیت اصلی هدف در MU(واحدهای نظارت)کاهش زمان پرتو روشن است که از MU ناشی می شود(واحدهای نظارت)کاهش (50 درصد کاهش در این مطالعه). مقدار حد بالایی در MU(واحدهای نظارت)هدف و استحکام مرتبط با آن در این مطالعه بهینه نشده است، اما از مقادیر بررسی شده قبلی در SABR ریه به دست آمده است.(رادیوتراپی استریوتاکتیک حذفی بدن).35 سطح پیچیدگی به دست آمده با زمینه های VMAT و DCAT در این مطالعه قبلی مشابه بود. این مورد در این کار نبود، زیرا VMAT با MU برنامه ریزی می کند(واحدهای نظارت)هدف مورد استفاده هنوز پیچیده تر از فیلدهای DCAT بود. این تفاوت بین دو مطالعه ممکن است به دلیل پارامترهای مورد استفاده در کاربرد MU باشد(واحدهای نظارت)هدف (حداکثر MU=50 درصد و قدرت =70 در این مطالعه در مقابل حداکثر MU =40 درصد و قدرت =80 در مطالعه قبلی). علاوه بر این، فرآیند برنامه ریزی مورد استفاده در این کار به بهینه سازی یک طرح بدون MU نیاز داشت(واحدهای نظارت)هدف، و پس از آن بهینه سازی مجدد با استفاده از MUهای اصلی برای استخراج تنظیم هدف MU. روشی که شامل یک حد بالایی ثابت برای هدف MU در هر سایت و کسری باشد، جالب خواهد بود. نتایج ما MU را نشان می دهد(واحدهای نظارت)توزیع در طرح های MUO ممکن است برای شروع مستقیم بهینه سازی با مرحله دوم در بهینه سازی مورد استفاده در این کار مفید باشد.

اصلاح مدل KBP باید در 26 درصد (16/62) از بیماران انجام شود. PTV و ITV برش داده شدند و ساختارهای حاصل به عنوان ساختارهای بهینه سازی در 13 بیمار مورد استفاده قرار گرفتند. در نتیجه، پوشش هدف با استفاده از MU کاهش یافت(واحدهای نظارت)هدف در گروه چند کسری دزیمتری OAR با و بدون MU مشابه بود(واحدهای نظارت)هدف و تمام تفاوت ها در میانه متریک دوز از نظر آماری معنی دار نبود. این پلان ها شامل هندسه پیچیده بودند اما شاخص های انطباق کاهش یافتند، ایزودوزها کروی تر بودند و پیچیدگی دیافراگم در هنگام استفاده از MU کاهش یافت.(واحدهای نظارت)هدف، واقعگرایانه. ممکن است برای دستیابی به همان کیفیت طرح مانند طرح اولیه KBP، افزایش پیچیدگی برای این طرح‌ها لازم باشد. استفاده از یک هدف در MU(واحدهای نظارت)برای طرح‌هایی با روابط هدف-OAR پیچیده‌تر توصیه می‌شود، با این حال، در جایی که هندسه پیچیده‌تر وجود دارد، ممکن است برای رسیدن به اهداف طرح نیاز به مدولاسیون بیشتر باشد.

برای این مطالعه محدودیت هایی وجود دارد. شکل GTV در هر فاز حفظ شد، اگرچه GTV ممکن است با حرکت تغییر شکل دهد. تغییر در کانتور GTV ممکن است بر حجم ITV ناشی از روش تجمع تأثیر بگذارد. در نتیجه، ITV ممکن است با OAR اطراف همپوشانی داشته باشد که نیاز به اصلاح مدل KBP دارد. علاوه بر این، خطوط OAR مورد استفاده در این مطالعه، خطوط بالینی روی تصویر AIP از 4DCT بودند. همه OAR ها را می توان در هر فاز تنفسی مشخص کرد و در تصویر AlP تجمع کرد. این فرآیند باعث می‌شود که بیماران بیشتری با ITV و OAR همپوشانی داشته باشند و بنابراین نیاز به اصلاح دستی برنامه KBP برای دستیابی به اهداف دارند.

بدنسازی سیستانچ

نتیجه

در نتیجه کلیه SABR(رادیوتراپی استریوتاکتیک حذفی بدن)کیفیت طرح با استفاده از یک هدف بر روی مقدار بالای MU بهینه است(واحدهای نظارت)با نرخ دوز VMAT و FFF. این ترکیب منجر به دزیمتری مشابه در مقایسه با طرح بدون MU می شود(واحدهای نظارت)هدف، واقعگرایانه. ایزودوزها با هدف MU کروی تر هستند که باعث کاهش دوز بین OAR می شود. علاوه بر این، هنگام استفاده از MU ناحیه دیافراگم باز بزرگتر است(واحدهای نظارت)هدف که پیچیدگی دیافراگم را کاهش می دهد. در نهایت، MUs(واحدهای نظارت)به طور قابل توجهی با هدف بر روی MU کاهش می یابد، که زمان درمان و احتمال تغییرات درون شکست بین طرح و تحویل را کاهش می دهد.

منابع

1. Siva S, Pham D, Gill S, Corcoran NM, Foroudi FA بررسی سیستماتیک ابلیشن رادیوتراپی استریوتاکتیک برای کارسینومای سلولی اولیه. BJU Int.2012; 2012:E737-E743.

2. Siva S, Louie AV, Wagner A, et al, Pooled analysis of stereotactic ablatative radiootherapy for first renal cell carcinoma: a report from the International Radiosurgery Oncology Consortium for Kidney (IROCK).Cancer.2017;124:{3} }.

3. Kunkle DA، Uzzo RG. کرایوآبلیشن یا فرسایش با فرکانس رادیویی توده کوچک کلیه. سرطان.2008؛113:2671-2680.

4. Bortfeld T، Jokivarsi K، Goitein M، Kung J، Jiang SB. Effects of intra-fraction motion on IMRT dose delivery: تجزیه و تحلیل آماری و شبیه سازی. Phys Med Biol. 2002؛ 47: 2203-2220.

5. Jiang SB، Pope C، Al Jarrah KM، Kung JH، Bortfeld T، Chen GTY. بررسی تجربی اثرات حرکت اندام درون کسری در درمان‌های IMRT ریه Phys Med Biol.2003;48:1773-1784.

6. Duan J، Shen S، Fiveash JB، Popple RA، Brezovich IA. تأثیر دزیمتریک و رادیوبیولوژیکی تقسیم دوز بر خطاهای تحویل IMRT ناشی از حرکت تنفسی: یک مطالعه اندازه گیری دوز حجمی. Med Phys. 2006؛ 33: 1380-1387.

7. Bortfeld T، Jiang SB، Reitzel E. اثرات حرکت بر توزیع دوز کل. Sem Radiat Oncol.2004;14:41-51.

8. Court L، Wagar M، Berbeco R، و همکاران، ارزیابی اثر متقابل هنگام استفاده از RapidArc برای درمان اهدافی که در جهت کرانیوکودال یا راست-چپ حرکت می کنند. Med Phys.2010;37:4-11.

9. Rao M، Wu J، Cao D، و همکاران، تاثیر دزیمتریک حرکت تنفسی در درمان رادیوتراپی بدن استریوتاکتیک ریه با استفاده از رادیوتراپی تعدیل‌شده با شدت و قوس درمانی مدوله‌شده حجمی. Int JRadiat Oncol Biol Phys. 2011؛ ​​83: 251-256.

10. Ong CL، Dahele M، Slotman BJ، Wilko FARV. تاثیر دزیمتریک اثر متقابل در حین تحویل پرتودرمانی ریه استریوتاکتیک با استفاده از پرتوهای صاف کننده بدون فیلتر و قوس درمانی مدوله شده حجمی. Int J Radiat Oncol.2013:86:743-748.

11. Gauer T، Sothmann T، Blanck O، Petersen C، Werner R. خطاهای دزیمتری کمتر گزارش شده به دلیل اثرات متقابل در طول تحویل دوز VMAT در رادیوتراپی استریوتاکتیک کم شکسته شدید. استرالنتر اونکول. 2018؛ 194:570-579.

12. Edvardsson A، Nordström F، Ceberg C، Ceberg S. اثرات متقابل حرکتی برای پرتودرمانی VMAT. Phys Med Biol. 2018؛ 63: 743-748.

13. Rao M، Ye J، Spiegel J، Takamiya R، Mehta VK، Wu J. اثر متقابل در طول SBRT ریه با VMAT که توسط پرتوهای بدون فیلتر صاف می شود. Int J Radiat Oncol.2014;90:S192.

14. LiX، Yang Y، LiT، Fallon K، Heron DE، Huq MS. اثر دزیمتریک حرکت تنفسی بر درمان SBRT ریه مبتنی بر قوس درمانی تعدیل‌شده با حجمی که توسط دستگاه TrueBeam با پرتو صاف‌کننده بدون فیلتر ارائه شده است. J Appl Clin Med Phys .2013؛ 14:195-204.

15. Ong CL، Verbakel WFAR، Cuijpers JP، Slotman BJ، Senan S. تاثیر دزیمتریک اثر متقابل بر روی ارائه درمان استریوتاکتیک ریه RapidArc.IntJ Radiat Oncol Biol Phys.2011;79:305-311.

16. Archibald-Heeren BR، Byme MV، Hu Y، Cai M، Wang Y. بهینه سازی قوی VMAT برای سرطان ریه: مفاهیم دزیمتری تکنیک های جبران حرکت. J Appl Clin Med Phys.2017;18:104-116.

17. Burton A، Offer K، Hardcastle N. یک راه حل قوی تحویل VMAT برای SABR ریه تک کسری(رادیوتراپی استریوتاکتیک حذفی بدن)استفاده از پرتوهای FFF به حداقل رساندن سازش دزیمتری. J Appl Clin Med Phys.2020;21:299-304.

18. Jiménez-Puertas S، Sanchez-Artun D، Hermida-L6pez M. ارزیابی ابزار هدف واحد مانیتور برای VMAT در سیستم برنامه ریزی درمان Eclipse. Rep Pract Oncol Radiother.2018;23:121-125.

19.Clemente S, Cozzolino M, Chiumento C, Fiorentino A, Caivano R, Fusco V. بهینه سازی واحد نظارت در برنامه های RapidArc برای سرطان پروستات.J Appl Clin Med Phys.2013;14:52-63.

20. Ahamed S, Singh N, Gudipudi D, et al, Assessment of Monitor Unit limiting Strategy using volumetric modulated arrc therapy for سرطان هیپوفارنکس. Physica Med.2017;35:73-80.

21. Huang BT، Lin Z، Lin PX، Lu JY، Chen CZ. نظارت بر بهینه سازی واحد در رادیوتراپی بدن استریوتاکتیک برای بیماران سرطان ریه سلول غیر کوچک محیطی. Sci Rep.2015;5:1-9.

22. Siva S, Chesson B, Bressel M, et al, TROG 15.03 stage Ⅱl trial of Focal Ablative STereotactic RAdiosurgery for Cancers of the Kid-ney-FASTRACK II.BMC Cancer.2018;18:{7}}.

23. Pan CC، Kavanagh BD، Dawson LA، و همکاران، آسیب کبدی مرتبط با تشعشع. Int J Radiat Oncol Biol Phys.2010;76:S{4}}S100.

24. Dawson LA، Kavanagh BD، Paulino AC، و همکاران، آسیب کلیه مرتبط با تشعشع.