基于蒙特卡羅模擬的直腸癌術前容積調強放射治療計劃劑量驗證

姚凱寧，岳海振，王若曦，王美嬌，弓健，龔麗青，張藝寶，吳昊

1.北京大學腫瘤醫院暨北京市腫瘤防治研究所放療科，惡性腫瘤發病機制及轉化研究教育部重點實驗室，北京100142；2.北京大學腫瘤醫院暨北京市腫瘤防治研究所營養科，惡性腫瘤發病機制及轉化研究教育部重點實驗室，北京100142

前言

自2012年開始，不斷有人將機器學習技術應用到放射治療計劃的設計，瓦里安的RapidPlan 就是其中之一。RapidPlan 自應用到放療計劃中以來，在計劃設計的質量、效率以及一致性等方面顯示出優勢。文獻［1-2］提示基于先驗知識的RapidPlan 模型的直腸癌術前計劃相對于人工計劃在靶區適形度、靶區均勻性和危及器官限量等方面使患者獲益。直腸癌術前所采用容積調強放射治療（VMAT）計劃包含較多影響劑量計算和劑量傳遞精度與效率的因素，如各向異性解析算法（AAA）精度、劑量率、機架或MLC等機械到位精度、調制指數等［3-4］。鑒于VMAT 計劃的復雜性和AAA 在極限條件下，如骨和空腔區域的劑量計算精度較低，患者治療計劃方案在治療前的驗證顯得尤為重要［5-6］。研究表明蒙特卡羅模擬是驗證臨床治療計劃的金標準，可以對臨床治療計劃進行術前和術后的驗證［7-8］。本研究目的在于比較蒙特卡羅驗證模擬與基于RapidPlan 模型的直腸癌術前VMAT 計劃三維劑量和劑量體積直方圖（DVH）統計學差異，以綜合評價智能計劃的劑量傳遞精度。

1 材料與方法

1.1 RapidPlan模型VMAT計劃

北京大學腫瘤醫院直腸癌術前同步推量SIB VMAT模型的建立方法、統……