AAA算法與PBC算法在肺癌放療計(jì)劃中的對(duì)比研究

鄭洪元

【摘要】目的 研究AAA算法與PBC算法在肺癌放療計(jì)劃中計(jì)算的對(duì)比應(yīng)用。方法 回顧20例肺癌患者的放療計(jì)劃，經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析靶區(qū)平均劑量、靶區(qū)適形指數(shù)、靶區(qū)均勻指數(shù)、射野總跳數(shù)、全肺受量和脊髓最大劑量等相關(guān)數(shù)據(jù)。 結(jié)果 肺癌的放射治療計(jì)劃應(yīng)用AAA算法與PBC算法得出的相應(yīng)數(shù)據(jù)不盡相同。結(jié)論 AAA算法更適合于肺癌放療計(jì)劃。

【關(guān)鍵詞】 AAA算法；PBC算法；肺癌；放療計(jì)劃

Abstract： Objective This paper studied the AAA algorithms and calculation result of PBC algorithm in lung cancer radiotherapy plan.MethodsReview of 20 cases of lung cancer radiotherapy plan, through the statistical analysis of target area, average dose of target region, conformal index target homogeneity index, field total hops, whole lung dose and the maximum dose of the spinal cord and other related data.ResultsThe corresponding data of lung cancer radiotherapy treatment planning using AAA algorithm and PBC algorithm are not the same. ConculusionAAA algorithm is more suitable for lung cancer radiotherapy.

Keywords：AAA algorithm; PBC algorithm; Lung cancer; Plan of radiate treat

【中圖分類號(hào)】R4【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1671-8801（2014）08-0023-01

1目的

研究AAA（Analytical Anisotropic Algorithm）算法與PBC（Pencil Beam Convolution）算法在肺癌放療計(jì)劃中靶區(qū)劑量及肺受照劑量的差異。

2方法

回顧性研究瓦里安Eclipse 8.6版本系統(tǒng)里20例肺癌患者的三維適形（3D-CRT）放療計(jì)劃，靶區(qū)分割劑量2Gy/次，總量66Gy/33次。分別用系統(tǒng)里的AAA_8615算法與PBC_8615算法計(jì)算，保證兩種算法的各種射野數(shù)量、方向、權(quán)重等射野計(jì)劃參數(shù)一致，僅僅計(jì)算方式不同，研究比較靶區(qū)平均劑量Dmean、靶區(qū)平均適形指數(shù)（CI）、靶區(qū)劑量平均均勻性指數(shù)（HI）、射野總跳數(shù)（MU）以及全肺V5、V10、V15、V20、V25、V30、V35、V40、V45、V50、V55、V60和脊髓最大劑量Dmax。

3結(jié)果

AAA和PBC兩種算法靶區(qū)平均劑量Dmean分別為70.1Gy和71.3Gy（P=0.056），靶區(qū)劑量平均適形指數(shù)（CI）為0.700和0.712（P=0.171），靶區(qū)劑量平均均勻性指數(shù)（HI）為1.159和1.105（P=0.003），脊髓最大點(diǎn)劑量Dmax平均為40.05Gy和40.07Gy（P=0.980），AAA算法比PBC算法射野總跳數(shù)（MU）數(shù)平均增加14MU（P=0.046），全肺V5、V10、V15、V20、V25分別平均增加5.45（P=0.000）、3.14(P=0.001)、2.11(P=0.003)、1.86（P=0.004）、0.99(P=0.023)，全肺V50、V55、V60分別平均下降1.29（P=0.015）、1.31（P=0.002)、1.69（P=0.000），而全肺V30、V35、V40、V45比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。

4 結(jié)論

與PBC算法比較，AAA算法得出的靶區(qū)平均劑量Dmean、適形指數(shù)CI基本一致，但靶區(qū)均勻性指數(shù)HI下降，AAA算法低劑量區(qū)（小于25Gy）劑量增加，高劑量區(qū)（大于50Gy）下降。因?yàn)锳AA算法是一種基于原、散射線分別計(jì)算的卷積分疊加解析模型，與以衰減修正為基礎(chǔ)的PBC算法相比，對(duì)不均勻組織的修正更加精確，兩種算法對(duì)低密度不均勻組織修正的差別更加明顯[1][2]。研究發(fā)現(xiàn)對(duì)低密度肺組織包裹的PTV（計(jì)劃靶區(qū)），PBC算法不能精確的修正射線穿過兩種不同密度組織的跌落效應(yīng)和躍升效應(yīng)，過高的估計(jì)了PTV內(nèi)低密度肺組織的吸收劑量，同時(shí)過低的估計(jì)了半影區(qū)的散射貢獻(xiàn)[3][4]。在日常臨床醫(yī)生對(duì)計(jì)劃的參考中，主要是對(duì)全肺全肺V5、全肺V10、全肺V20、全肺V30、全肺V50的數(shù)值比較感興趣[5]，據(jù)此我認(rèn)為AAA算法更適合于肺癌放療計(jì)劃的一種算法。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡逸民.腫瘤放射物理學(xué)［M］.原子能出版社，1999．

[2]馮寧遠(yuǎn)、謝虎臣、史榮，等．《實(shí)用放射治療物理學(xué)》，北京醫(yī)科大學(xué)、中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)聯(lián)合出版社，1998．

[3]Mackie TR,Helen HL,McCullough Ec.Treatment planning algorithms.In:Khan FM,Potish RA,eds.Treatment Planning in Radiation Oncology.Baltimore:Williams & Wilkins;1998．

[4]劉宜敏、石俊田主譯．放療物理學(xué)［M］，人民衛(wèi)生出版社，2011年5月第1版，P333—337．

[5]鄭小康、陳龍華．三維適形放療臨床實(shí)踐－ＣＴ模擬與三維計(jì)劃［M］.人民衛(wèi)生出版社，2011年5月第1版，P61-68