ISSN: 1859 - 2872
Hiệu chỉnh tỷ trọng ảnh CT trong tính liều xạ trị VMAT một số ung thư đầu - cổ sử dụng thuật toán AAA và Acuros XB trên phần mềm lập kế hoạch Eclipse
Main Article Content
Keywords
Tóm tắt
Mục tiêu: Phân tích ảnh hưởng của việc hiệu chỉnh tỉ trọng ảnh CT tại các vùng nhiễu ảnh gây bởi tán xạ ở răng trong tính liều xạ trị điều biến thể tích cung tròn (VMAT) một số ung thư đầu - cổ sử dụng thuật toán phân tích bất đẳng hướng (AAA) và Acuros XB (AXB) trên phần mềm lập kế hoạch xạ trị (TPS) Eclipse v13.0. Đối tượng và phương pháp: 12 chuỗi ảnh CT cùng với 12 kế hoạch đã được phê duyệt và điều trị của 12 bệnh nhân ung thư đầu - cổ có các vùng nhiễu ảnh do tán xạ gây ra bởi răng có mật độ vật chất cao. Các kế hoạch được lập trên phần mềm lập kế hoạch xạ trị Eclipse v13.0 sử dụng thuật toán AAA và AXB. Phương pháp: Nhân bản mỗi chuỗi CT mô phỏng ban đầu ra làm 2 chuỗi CT nghiên cứu: CT_AAA (không hiệu chỉnh tỷ trọng) và CT_AXB (có hiệu chỉnh tỷ trọng). Nhân bản mỗi kế hoạch ban đầu ra làm 6 kế hoạch: AAA_ReCal, AAA_ReOpt, AAA_AXB, AXB_ReCal, AXB_ReOpt và AXB_AAA. Tối ưu hóa lại kế hoạch và/hoặc tính lại liều kế hoạch sử dụng thuật toán AAA, AXB tương ứng. Tiến hành so sánh và đánh giá phân bố liều tại các vùng: Khoang khí, xương, mô cũng như các vùng bị tán xạ để phân tích ảnh hưởng của việc hiệu chỉnh tỷ trọng trong tính liều bằng thuật toán AAA và AXB. Kết quả: Trong vùng khoang khí và vùng xương, liều tính toán sử dụng thuật toán AXB thấp hơn hơn đáng kể so với liều tính toán sử dụng thuật toán AAA lần lượt là 13,38% và 5,31% (p<0,0001). Đối với thuật toán AAA, việc hiệu chỉnh tỷ trọng không ảnh hưởng nhiều đến liều tính toán, trên chuỗi ảnh CT_AXB liều tính toán cao hơn trên chuỗi ảnh CT_AAA chỉ khoảng 1,47% (p<0,0001). Đối với thuật toán AXB, việc hiệu chỉnh tỷ trọng có ảnh hưởng tương đối đến liều tính toán, tại các vùng hiệu chỉnh tỷ trọng liều tính toán sử dụng thuật toán AXB cao hơn liều tính toán sử dụng thuật toán AAA khoảng 3,71% (p<0,0001). Kiểm tra chất lượng (QA) các kế hoạch AXB bằng phương pháp Gamma Index với thông số ∆D/∆d = 3%/3mm cho tỷ lệ đạt cao hơn các kế hoạch AAA khoảng 1,01% (p<0,0001). Thời gian tối ưu hóa và tính liều kế hoạch VMAT sử dụng thuật toán AXB nhanh hơn 2,05 lần so với sử dụng thuật toán AAA (p<0,0001). Kết luận: Trong lập kế hoạch xạ trị VMAT một số ung thư đầu - cổ, việc hiệu chỉnh tỷ trọng ảnh CT tại một số vùng bị tán xạ gây bởi răng có mật độ vật chất cao và sử dụng thuật toán AXB là cần thiết giúp nâng cao độ chính xác và giảm thời gian trong tính toán liều xạ trị cho bệnh nhân.
Article Details
Các tài liệu tham khảo
2. Van Esch A, Tillikainen L, Pyykkonen J et al (2006) Testing of the analytical anisotropic algorithm for photon dose calculation. Med Phys 33(11): 4130-4148.
3. Fogliata A, Nicolini G, Clivio A et al (2006) Dosimetric validation of the anisotropic analytical algorithm for photon dose calculation: fundamental characterization in water. Phys Med Biol 51(6): 1421-1438.
4. Vassiliev ON, Wareing TA, McGhee J et al (2010) Validation of a new grid-based Boltzmann equation solver for dose calculation in radiotherapy with photon beams. Phys Med Biol 55(3): 581-598.
5. Bush K, Gagne IM, Zavgorodni S et al (2011) Dosimetric validation of Acuros XB with Monte Carlo methods for photon dose calculations. Med Phys 38(4): 2208-2221.
6. Han T, Followill D, Mikell J et al (2013) Dosimetric impact of Acuros XB deterministic radiation transport algorithm for heterogeneous dose calculation in lung cancer. Med Phys 40(5): 051710.
7. Tillikainen L, Siljamäki S, Helminen H, Alakuijala J, Pyyry J (2007) Determination of parameters for a multiple-source model of megavoltage photon beams using optimization methods. Phys Med Biol 52: 1441-1467.
8. Charles Mayo et al (2018) AAPM TG-263: Standardizing Nomenclatures in Radiation Oncology. Int J Radiation Oncol Biol Phys 100(4): 1057-1066.
9. Nishimura Y, Ishikura S, Shibata T, Kodaira T, Ito Y, Tsuchiya K et al (2020) A phase II study of adaptive two-step intensity-modulated radiation therapy (IMRT) with chemotherapy for loco-regionally advanced nasopharyngeal cancer (JCOG1015). Int J Clin Oncol 25: 1250-1259.
10. ICRU Report 83 (2010) Prescribing, recording, and reporting photon-beam intensity modulated radiotherapy (IMRT). Oxford: Oxford University press, International Commission on Radiation Units and Measurements.
11. Shaw E, Kline R, Gillin M et al (1993) Radiation therapy oncology group: radiosurgery quality assurance guidelines. Int J Radiat Oncol Biol Phys 27(5): 1231-1239.
12. Trần Bá Bách, Nguyễn Đình Long, Đoàn Trung Hiệp (2017) Nghiên cứu, phát triển và ứng dụng phần mềm hỗ trợ đánh giá kế hoạch điều biến thể tích cung tròn tại Bệnh viện Đa khoa Quốc tế Vinmec Times City. Tạp chí Ung thư học Việt Nam, Số 5 (2017), tr.175-181.
13. Kiagawa et al (2020) Effect of dental metal artifact conversion volume on dose distribution in head-and-neck volumetric-modulated arc therapy. J Appl Clin Med Phys 21(12): 253-262.
14. Hirata K, Nakamura M, Yoshimura M et al (2015) Dosimetric evaluation of the Acuros XB algorithm for 4MV photon beam in head and neck intensity-modulated radiation therapy. J Appl Clin Med Phys 16(4): 52-64.
15. Basi S, Tyner E (2020) 6X acuros algorithm validation in the presence of inhomogeneities for VMAT treatment planning. Rep Pract Oncol Radiother 25(4): 539-547.
16. Kroon PS, Hol S, Essers M (2013) Dosimetric accuracy and clinical quality of Acuros XB and AAA dose calculation algorithm for stereotactic and conventional lung volumetric modulated arc therapy plans. Radiation Oncology 8: 149-157.
Article Sidebar
