PLoS ONE: Sammenligning af to RapidArc Delivery Strategies i stereotaktisk Krop Strålebehandling af perifert lungekræft med Samkopiering Filter gratis Beams

Abstrakt

Formål

For at undersøge effektiviteten af ​​at anvende partiel bue (PA) og fuld bue med undgåelse sektorer (Faas) i stereotaktisk krop strålebehandling (SBRT) af perifer lungekræft med udfladning filter gratis (FFF) bjælker.

Metoder

Atten patienter med primær (T1 eller T2 ) ikke-småcellet lungecancer (NSCLC) eller lunge metastatisk blev udvalgt til denne undersøgelse. Ni patienter med en grov tumor volumen (GTV) = 10 cc blev udpeget som den lille tumor gruppen. De andre ni patienter med GTV mellem 10 cc og 44 cc blev tildelt den store tumor gruppen. Planerne behandling blev genereret i atten patienter ved hjælp af PA og Faas teknikker, henholdsvis og leveres med en Varian TrueBeam Linac. Dosimetri af målet og organer i fare (årer), overvåge enhed (MU), blev statistisk analyseret ud-af-felt dosis og leveringstid. Delta4 og portal dosimetri var ansat til at vurdere leveringen nøjagtighed.

Resultater

For den lille tumor gruppen, sammenlignet med de PA planer, planer den FAAS betydeligt opnået en lavere MU /fraktion, ud- of-field dosis og en kortere behandlingstid (

s

0,05), men målet dosis var lidt højere end leveret af PA planer (

s

0,05). For den store tumor gruppen, planer PA betydeligt nået en kortere behandlingstid (

s

0,05), hvorimod MU /fraktion, out-of-field dosis og dosis til årer var sammenlignelige mellem de to planer (

s

0,05). Desuden er alle planer genereres fra de atten patienter opnået en høj beståelsesprocent i patient-specifikke kvalitetssikring, med alle de gamma indeks større end 97% på Γ

3 mm, 3% tærskel.

Konklusion

Denne undersøgelse tyder på, at FAAS teknik er mere fordelagtigt for de små tumor patienter, der gennemgår lunge SBRT med FFF bjælker på grund af dens højere behandlingen effektivitet og MU reduktion. Men for de store tumor patienter, er PA teknik, der anbefales på grund af sin højere behandling effektivitet,

Henvisning:. Huang BT, Lu JY, Lin PX, Chen JZ, Kuang Y, Chen CZ (2015) Sammenligning af To RapidArc Delivery Strategies i stereotaktisk Krop Strålebehandling af perifert lungekræft med Udfladning Filter Free Beams. PLoS ONE 10 (7): e0127501. doi: 10,1371 /journal.pone.0127501

Academic Redaktør: Eric Deutsch, Institut Gustave Roussy, FRANCE

Modtaget: December 10, 2014 Accepteret: 16. april, 2015; Udgivet: Juli 1, 2015

Copyright: © 2015 Huang et al. Dette er en åben adgang artiklen distribueres under betingelserne i Creative Commons Attribution License, som tillader ubegrænset brug, distribution og reproduktion i ethvert medie, forudsat den oprindelige forfatter og kilde krediteres

Data Tilgængelighed: Alle relevante data er til rådighed inden papiret

Finansiering:. Denne undersøgelse blev støttet delvist af Shantou University Medical College Clinical Research Enhancement Initiative (201.424) og NIH /NIGMS tilskud (U54 GM104944). De finansieringskilder havde ingen rolle i studie design, indsamling og analyse af data, beslutning om at offentliggøre, eller forberedelse af manuskriptet

Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklæret, at der ikke findes konkurrerende interesser

Introduktion

Lungekræft er stadig den hyppigste årsag til kræftdødsfald hos både mænd og kvinder over hele verden [1, 2]. Kliniske undersøgelser har vist, at stereotaktisk krop strålebehandling (SBRT) er effektiv for både primær og metastatisk lungekræft. Til patienter med medicinsk inoperabel tidligt stadie perifere ikke-småcellet lungekræft (NSCLC), har SBRT opnået en gunstig høj lokal kontrol rate, op til 88-92% [3].

For nylig RapidArc kombineret med udfladning filter fri (FFF) bjælker er blevet en overordentlig attraktiv dosis teknologis i lunge SBRT med høj dosis pr fraktion, hvilket fører til en klinisk relevant reduktion i behandlingstiden dermed forbedre patientens stabilitet og behandling nøjagtighed under lungekræft behandling [4-6].

SBRT med RapidArc og FFF bjælker involverer en eller flere fuldt buer rotation strategi synes at være suboptimal for perifer lungekræft da det øger ufordelagtige dosis til den kontralaterale lunge, som potentielt øger forekomsten af strålingsinduceret pneumonitis (RIP) [7]. Derfor delvis bue (PA) og fuld buer med undgåelse sektorer (Faas), som kunne fastholde lavere pneumonitis sats i den kontralaterale lunge er de mest almindelige anvendte teknikker i lunge SBRT [8-11]. Men den dosimetrisk effekt og behandling effektivitet mellem de to levering teknikker er stadig ukendt, og har brug for yderligere undersøgelse.

I denne undersøgelse undersøgte vi, for første gang til vores bedste viden, de dosimetriske virkninger af to RapidArc levering teknikker, PA og FAAS, om SBRT i perifere lungekræft med FFF bjælker. Dosimetrisk analyse blev udført for at bestemme, hvilke planlægning teknik (PA

vs

FAAS) er optimal for MU, out-of-field dosisreduktion og forbedring af behandlingen effektivitet i henhold til forskellige tumor størrelser.

Materialer og metoder

Etik erklæring

protokollen blev godkendt af de etiske komitéer i Cancer Hospital i Shantou University Medical College. Da dette ikke er en behandling studium, vores institutionelle Review Board frafaldes behovet for skriftligt informeret samtykke fra deltagerne. Men patientinformation var anonym for at beskytte deres fortrolighed.

Patient valg

Atten patienter, der tidligere er diagnosticeret med primær (T1 og T2) NSCLC eller lunge metastatisk med enkelt perifer læsion ikke større end 5 cm, og behandlet med IMRT eller RapidArc på Cancer Hospital i Shantou University Medical College blev efterfølgende udvalgt til denne undersøgelse. Alle patienter blev valgt af en stråling onkolog med lunge SBRT ekspertise til at præsentere forskellige udfordring niveauer for forskellige tumor størrelser og perifere steder, der havde brug for en optimal lunge SBRT behandlingsstrategi med RapidArc og FFF bjælker i klinikken.

Ifølge volumen-tilpasset dosering strategi er beskrevet nedenfor, baseret på forskellige tumorvolumener blev patienterne opdelt i små og store tumor grupperne. Ni patienter med en grov tumor volumen (GTV) = 10 cc blev udpeget som den lille tumor gruppen [12]. De resterende ni patienter med GTV mellem 10 cc og 44 cc blev tildelt den store tumor gruppen.

Immobilisering og CT-scanning

Alle patienter blev behandlet i liggende stilling med armene over kors over deres hoveder . Et vakuum pose (Medtec Medical, Inc., Buffalo Grove, IL) eller en termoplastisk maske (Guangzhou Klarity Medical Equipment Co., Ltd, Guangzhou, Kina) blev anvendt til at immobilisere de thorax regioner. Af de atten patienter blev to patienter fik kontrast-forstærket CT-scanning efterfulgt af fire-dimensional computertomografi (4DCT) scanninger med Brilliance CT med Big Bore (Cleveland, OH, USA). De resterende seksten patienter blev kun modtaget de konventionelle kontrast-forstærket CT-scanninger. Kontrasten forbedret CT tykkelse var sat til 3 mm pr skive. De CT-billeder blev derefter overført til Eclipse planlægning behandlingssystem (V10, Varian Medical System, Inc., Palo Alto, CA) til målområdet og organer i fare (årer) afgrænsning og planlægning behandling.

Target og årer afgrænsning

for 4DCT billeder blev brutto tumor volumen (GTV) tegner sig for tumor bevægelse på alle ti faser af 4DCT billeder kontureret inden for CT pulmonal vinduer med en stråling onkolog med ekspertise i lunge SBRT. Den GTV af de ti faser blev derefter kombineret til dannelse af indre volumen target (ITV). For at redegøre for set-up usikkerheder og potentielle baseline tumor skift, blev planlægningen target volumen (PTV) skabte ved at tilføje en ensartet margen ekspansion 5 mm fra ITV.

For konventionelle kontrast-forstærket CT-billeder, den GTV blev også kontureret inden CT pulmonal vinduer og PTV blev skabt tegner sig for tumor bevægelse under vejledning af fluoroskopisk undersøgelse under anvendelse af en simulator.

årer contouring indbefatter aorta, bronkierne, esophagus, rygmarv, brystvæggen, hjerte , luftrøret og øvre hulvene (SVC). Årerne blev kontureret af den samme stråling onkolog i henhold til retningslinjerne for RTOG 0915-protokollen [13].

Volumen-tilpassede dosering strategi

Alle planer blev skabt på kontrasten forbedret CT billeder. En biologisk effektiv dosis (BED) på ≥ 100 Gy kunne opnå høje lokal styring i SBRT for både primære og metastatiske lungetumorer [14]. Den hastighedsbegrænsende faktor for lokal kontrol er tumor mængde med dokumentation for, at elleve-måneders lokalisere kontrol var 93-100% for tumorer op til 12 cc, men kun 47% for tumorer 12 cc med dosisintervallet 15-30 Gy pr fraktion [12, 15]. Således blev et volumen tilpasset dosering strategi for lunge tumor SBRT anvendt i denne undersøgelse

For små tumor gruppe, blev patienterne ordineret med 25 Gy i enkelte fraktion regimer med BED 100 Gy. For den store tumor gruppen, blev patienterne ordineret med 48 Gy i fire fraktioner i henhold til RTOG 0915 protokol med BED 100 Gy. Formålet med denne dosering anvendte strategi var at afbalancere lokalisere kontrol og toksiciteter for patienter med mindre tumorer. Patienternes karakteristika blev opsummeret i tabel 1.

Behandling planlægning

For alle patienter, to forskellige behandlingsstrategier, PA og FAAS, blev brugt til at gennemføre lunge SBRT planer med FFF bjælker, henholdsvis. De PA planer blev genereret ved at bruge to koplanare buer, der roterer fra 179 ° til 320 ° (stop vinkel er lidt forskellig fra patient til patient at forbyde strålerne i at trænge ind kontralaterale lungerne) med og mod uret, hvis mål finde på venstre lunge. De Faas planer blev genereret gennem anvendelse af to 360 ° koplanare buer med undgåelse sektor at udelukke indgangen stråler gennem kontralaterale lunger. Avoidance sektorer er serier af gantry rotation, hvor ingen MU leveres (dvs. strålen er slukket i denne undgåelse sektorområder). De strategier spejl behandling blev også anvendt til tumoren på højre lunge.

kollimatoren indstillinger var den samme i begge strategier. Kollimator vinkler for alle planer blev sat til 30 ° i en bue, og den komplementære vinkel 330 ° for den anden. Skematiske diagrammer for de to typer af buer er vist i fig 1. grupperede felter blev rettet ind til centrum af PTV. For at sikre en stejl dosis fall-off uden for PTV, blev en 6 mm tyk ringstruktur skabt omkring målet. De dosisbindinger for målet volumen og forskellige årer fulgte retningslinjerne i RTOG 0915-protokollen [13]

PA = delvis bue.; FAAS = fuld bue med undgåelse sektor.

Planerne bruger PA eller Faas strategier blev optimeret ved hjælp af de samme optimering begrænsninger. Under processen med optimering, vi udnyttet 114 og 178 kontroller point for PA og Faas teknikker, hhv. Dosis beregninger blev udført ved hjælp af anisotropisk analytisk algoritme (AAA_10028) med et gitter opløsning på 2,5 mm, med heterogenitet korrektion under hensyntagen. Beregningen endelige dosis blev normaliseret for at sikre mindst 95% af PTV volumen modtaget recept dosis. De 6 MV FFF foton bjælker blev anvendt til behandling og leveret af en TrueBeam Linac (Varian Medical Systems, Inc., Palo Alto, CA) udstyret med et årtusinde multileaf kollimator (MLC, rumlig opløsning på 5 mm ved isocentret for de centrale 20 cm og 10 mm for de ydre 20 cm). En maksimal dosishastighed på den centrale bjælke akse på 1400 MU /min blev ansat i optimeringsprocessen. Planen beregnet på det første gang blev brugt som et basedose plan for yderligere optimering for at kompensere nogen underdosering eller “dosis cloud” områder i den tidligere beregnede plan ved at give eller reducere ekstra dosis.

dosimetriske analyse

Forskellige dosimetriske målinger blev brugt til at evaluere de dosimetriske virkninger af PA og FAAS planer om SBRT i perifere lungekræft med FFF bjælker.

D

98%, D

2% og D

betyder blev anvendt til at evaluere PTV. D

98%, D

2% repræsenterede dosis modtaget af 98% og 2% af målet. D

middelværdi repræsenterede den gennemsnitlige dosis modtaget af målet. Overensstemmelse index (CI) blev anvendt til at sammenligne planen overensstemmelse i de to behandlingsstrategier. CI

80%, CI

60%, CI

50% og CI

40% blev defineret som de er omfattet af de 80%, 60%, 50% og 40% isodosiskonturer linjer volumen divideret med de mængder af PTV omfattet af de samme isodosiskonturer niveauer, henholdsvis [3].

Den maksimale dosis og forskellige doser parametre (V

x) til specifikke årer blev genereret for planerne om at vurdere deres effektivitet i OAR spare. Den maksimale dosis blev anvendt til at vurdere effektiviteten af ​​at opretholde årer ‘besparende profiler af både behandlingsstrategier i aorta, rygmarv, spiserør, hjerte, luftrør, bronkierne og SVC. Desuden fire dosimetriske målinger af lunge V

5, V

10, V

20, og betyde lunge dosis (MLD) og tre målinger af brystvæggen (V

45, V

30 og V

20) var også inkluderet [3, 16].

Perifere doser uden for behandling felter

AAA blev udbredt i beregningen dosis af planlægning behandling, men usikkerheden også eksisterede på grund af dets nøjagtighed til estimering af perifere dosis [17]. Den valgte metode til vurdering perifer dosis er fantom målinger eller Monte Carlo (MC) simuleringer. Perifer dosis kan ikke let beregnes med en høj grad af nøjagtighed på grund af de begrænsede CT-scanninger til det behandlede område, defekte hoved-scatter modeller uden at tage behandlingshovedet lækage i betragtning, og mangel på modeller til fastsættelse af den perifere dosis fra fluens information [18 ].

for at sammenligne perifere doser uden for området behandling leveret af PA og Faas planer, en thorax fantom (CIRS, Inc, Norfolk, VA) kombineret med en FC-65G ioniseringskammer (0,6 cm

3 ) med opbygning hætte (Standard Imaging, Middleton, WI) blev anvendt til at måle ionisering af foton bjælker som en funktion af afstanden fra isocentret. Brystkassen fantom blev konstrueret af væv svarende epoxy materialer til at simulere foton sprednings effekter i patienten under behandlingen. Brystkassen fantom med en tumor stang (3 cm i diameter) blev anbragt på isocentret og ioniseringskammeret blev anbragt ved 20, 40 og 60 cm væk fra det henholdsvis at måle out-of-field doser. Fordi hovedet lækage er den dominerende bidragyder til dosen out-of-felt i en afstand langt fra marken behandling ( 15 cm) [19], spidsen af ​​kammeret blev anbragt til at vende mod gantry at sikre nøjagtigheden ved målingen. DOSIS-1 elektrometer (IBA, München, Tyskland) blev anvendt til at registrere målingen ved at tilslutte sig til kammeret ved hjælp af forlængerledningen.

Den absorberede dosis blev beregnet som følger. Dosis out-of-field blev derefter omdannet til mGy /Gy til sammenligning.

D

luft

=

M

u

×

N

x

×0.876×

K

att

×

K

m

Hvor

D

luft

(cGy) var den absorberede dosis i luften,

M

u

var udlæsning på elektrometeret og

N

x

var eksponeringen kalibrering faktor et ioniseringskammer (svarende til 1,033 i denne undersøgelse). 0,876 (cGy /R) blev koefficienten for eksponering for absorberet dosis i luften.

K

att

blev korrektionsfaktoren for absorption og spredning af et ioniseringskammer,

K

m

var den faktor at tage hensyn til ikke-luft ækvivalens ioniseringskammeret væg og oprustning cap materiale (

K

att

× K

m

var lig med 0,987).

behandling effektivitet

for at sammenligne behandlingen effektivitet leveret af PA og Faas planer, blev indspillet behandlingstiden for hver ordning ved at udføre den tørre-run funktion på Linac. Det blev registreret fra begyndelsen af ​​den første bue og enden af ​​den anden bue, herunder intervallerne mellem de to buer og den gantry rotation tid i undgåelse sektorer. Den faktiske målte behandlingstid blev også krydstjekket med den estimerede en i henhold til de empiriske ligninger som følger:

For PA plan, For FAAS plan,

Plan QA

hver plan blev verificeret at vurdere aftalen mellem beregnede og leverede doser ved hjælp af både 3D-detektor-array delta4 (ScandiDos, Uppsala, Sverige) og elektroniske portal billeddannende indretninger (epid) monteret på TrueBeam Linac. For Delta4 måling, vi implementeret 1069 p-type silicium dioder for gamma-analyse i en 20 cm × 20 cm afsløring område. Den rumlige opløsning var 5 mm for den centrale 6 cm × 6 cm område, og 10 mm for det ydre område. Resultaterne blev evalueret i form af gamma-indeks (

Γ

3 mm, 3%), som beregnes ved hjælp af rumlige og dosimetriske grænser for 3 mm afstand-til-aftale og en dosis forskel 3% .

Statistisk analyse

Alle rapporterede værdier er udtrykt som gennemsnit ± standardafvigelse af middelværdien. Dataene blev sammenlignet ved hjælp af parret t-test, når data adlyder normalfordelinger; ellers Wilcoxon-test blev anvendt. En

s

-værdi 0,05 blev betragtet som statistisk signifikant. Alle statistiske analyser blev udført i SPSS 19.0 (SPSS, Inc., Chicago, IL).

Resultater

Den statistiske analyse af dosimetrisk målinger sammenligning for PTV og forskellige årer i alle patienter blev opsummeret i tabel 2. Alle planerne mødte dosisbindinger beskrevet i RTOG 0915-protokollen og opnået et tilsvarende niveau af PTV dækning. For den lille tumor gruppe, en højere D

gennemsnit af PTV blev observeret

2% og D i Faas planer (

s

0,05). De Faas planer opnået en lavere maksimal dosis i aorta sammenlignet med PA planer (

s

0,05). Overensstemmelsesvurderingen indeks CI

80% og CI

60% af Faas planer var ringere end PA planer (

s

0,05). Frem for alt blev MU /fraktion leveret af Faas planer væsentligt reduceret i forhold til dem, der leveres af PA planer (

s

0,05). I den store tumor gruppen, både FAAS og PA planer havde en lignende PTV og årer dosis. overensstemmelse indeks CI

80% og CI

60% synes imidlertid at være ringere end PA planer. I modsætning til den lille tumor gruppe, MU /fraktion leveret af begge planer var sammenlignelige. En repræsentativ dosis-volumen histogram (DVH) fra PA og FAAS planer i de små og store tumor grupper er vist i figur 2. MU /fraktion fra enkelte patient blev vist i figur 3.

( a) lille tumor gruppe; (B) stor tumor gruppe. BT = bronkierne; Eso = spiserøret CW = brystvæggen; SVC = overlegen vena cava

(a) lille tumor gruppe.; (B) stor tumor gruppe.

De perifere doser ved lateral afstand 20, 40 og 60 cm fra isocentret leveret af begge planer blev også evalueret i figur 4. I den lille tumor gruppe, FAAS planer viser signifikant reduceret perifere doser langs længderetningen fra isocentret end bidraget med PA planer (

s

0,05). I modsætning hertil i den store tumor gruppen, blev der ikke observeret signifikante forskelle i de perifere doser leveret af både Faas og PA planer (

s

0,05)

(a) lille tumor gruppe. ; (B) stor tumor gruppe. * Står for statistisk signifikant.

Behandlingen effektiviteten af ​​både planer blev også undersøgt via måling leveringstiden. Det kan observeres fra figur 5, at de estimerede behandlingstider var i en fremragende aftale med de målte dem, uanset lille tumor eller store tumor gruppe. Gennemsnittet af selve behandlingen tid i den lille tumor gruppen var 6,2 ± 0,7 minutter for PA planer og kun 5,7 ± 0,5 for Faas planer (

s

0,05). I modsætning hertil PA planerne nået en kortere behandlingstid i forhold til de Faas planer (2,6 ± 0,1

vs

3,1 ± 0,2 minutter i gennemsnit,

s

0,05) i det store tumor gruppen .

(a) lille tumor gruppe; (B) stor tumor gruppe. E-PA = anslået behandlingstid af PA; A-PA = faktiske behandlingstid på PA; E-FAAS = anslået behandlingstid af FAAS; A-FAAS = faktiske behandlingstid på FAAS.

Tabel 3 opsummerede γ analyse for begge planer ved hjælp delta4 og portal dosimetri. Begge verifikationsteknikker viser meget høj overensstemmelse mellem beregnede doser og doseret. Mindre end 2% af de analyserede områder oversteg γ værdi 1. I mellemtiden er den maksimale γ eller betyde γ værdi viste lignende resultater for begge verifikationsteknikker.

Diskussion

I denne undersøgelse fandt vi, at MU /fraktion leveret af Faas planer i den lille tumor gruppen blev væsentligt reduceret end leveret af PA planer. Følgelig den perifere dosis og behandlingstiden opnås ved Faas planer var betydeligt bedre til disse patienter. Derimod sammenligning af MU /fraktion leveret mellem Faas og PA planer afslører ingen signifikant forskel i den store tumor gruppen. Hvad mere er, behandlingstiden af ​​Faas planer var længere end for PA planer i store tumor patienter. Vores resultater optimere udvælgelsen af ​​forskellige stråling teknikker under lunge SBRT behandling og kan give værdifulde oplysninger til klinisk redskab.

Det blev rapporteret, at den spredte stråling til patienter var på første orden direkte proportional med MU [20] , og stigningen i perifere dosis kan teoretisk øge risikoen for sekundær malignitet [21, 22]. Da vurdering perifere dosis ikke let kan beregnes med en høj grad af nøjagtighed [18] anvendte vi en opsætning af dynamisk thorax fantom at måle den perifere dosis som en funktion af afstand i længderetningen fra isocentret. Vores data viser, at de perifere doser naturligvis blev reduceret langs den langsgående retning fra isocentret hjælp af FAAS planer i de små tumorpatienter, tyder dens potentiale til at nedsætte risikoen for sekundære maligne lidelser induceret af strålebehandling.

I den foreliggende undersøgelse anvendte vi PA og Faas teknikker til at opnå SBRT behandling, fordi fuld buer rotation strategi synes at øge ufordelagtige dosis til den kontralaterale lunge. Lavere dosis til det var til bekymring, fordi det var en risikofaktor for forekomsten af ​​RIP [7]. For SBRT behandling af lungecancer, det indre scatter patientens bidrog også til den kontralaterale lunge dosis. Det kan spille en større rolle, især når afstanden fra stråling midterakse er normalt mindre end 15 cm i lunge tilfælde. Da vi fandt, at FAAS teknik opnåede betydelig reduktion MU i den lille tumor gruppen, dens bidrag til den kontralaterale lunge dosis kræver yderligere undersøgelse.

Behandlingen effektivitet blev evalueret via måling behandlingstiden. Den samlede behandlingstid omfatter tre dele i RapidArc baseret lunge SBRT: MU leverede tid (svarende til den samlede MU divideret med maksimal dosishastighed), interval tid mellem to buer (ca. 5 sekunder, når kollimator blev sat til 30 ° og 330 ° rotationer på den TrueBeam Linac), og gantry rotation tid (6 ° /s på TrueBeam), når den FAAS teknik [6, 23, 24]. Vores nye beregningsmodel blev demonstreret at være i en fremragende aftale i behandlingstiden med de foranstaltninger dem. Men det er værd at bemærke, at den beregnede behandling er mærkbart kortere (varierede fra 1-5 sekunder) end den faktisk målte en. Dette skyldes dels lukkeren effekt af Linac, hvor den umættede dosishastigheden blev genereret ved begyndelsen og slutningen af ​​bjælken til tiden.

Som illustreret i figur 3, de Faas planerne opnås en særlig højere reduktion MU i lille tumor gruppe. Begge de to undersøgte teknikker besidder den konstante dosishastighed (1400MU /min) under behandlingsprocessen og behandlingstiden var derfor omkring tredive sekunder kortere i gennemsnit end de PA planer. Tredive sekunder reduktion af behandlingstid opnås ved Faas planer er af allerstørste betydning for SBRT [5]. Fordi 7 Gy dosis kunne have været leveret inden for tredive sekunder, når FFF bjælker med den maksimale dosis sats (1400MU /min) anvendes. På den anden side, jo kortere behandlingstid introducerer almindelighed i det væsentlige overlegen patient stabilitet og behandling nøjagtighed, samtidig reducerer sandsynligheden for intrafractional baseline forskydninger i tumor position [25, 26]. Tidligere forskning om målet bevægelse som en funktion af behandlingstid fundet den gennemsnitlige tid, det tager for at opretholde målet bevægelse inden 1 mm oversættelse eller 1 grader af roterende afvigelse var 5,9 min for thorax tumorer, hvilket indebærer en uundgåelig mål bevægelse ud over tærsklen på 5,9 min [27]. Som den gennemsnitlige leveringstid i den lille tumor gruppen var 6,2 ± 0,7 minutter for PA planer og kun 5,7 ± 0,5 til Faas planer, vi troede tredive sekunder reduktion i leveringstiden var kritisk for SBRT behandling af lungekræft. Selv om en reduktion af levering kan være interessant i forhold til tumor bevægelse og patient positionering, dets biologiske konsekvenser er begrænsede.

Delta4 og Portal dosimetri blev også anvendt til at kontrollere leveringen nøjagtighed. Tabel 3 viser, at den gennemsnitlige γ værdi for begge teknikker var mindre end 0,5, hvilket indikerer en fremragende overensstemmelse mellem det beregnede og målte dosis. Der er dog nogle begrænsninger forbundet med brugen af ​​delta4 og portal dosimetri for planen validering. For lille felt, Christian et al [28] anbefales brug af film til verifikation dosis målinger i stereotaktisk strålebehandling på grund af sin høje opløsning end andre værktøjer, og de fandt en god aftale med estimerede data fra Monte Carlo algoritme til film. Således eksperimentel verifikation med film for lille felt størrelse, såsom dem, der gennemføres i lunge SBRT, vil være et interessant emne for vores fremtidige studier.

Konklusioner

Vi har vist, at levering FAAS strategi er mere fordelagtigt for små tumor patienter, der gennemgår lunge SBRT med FFF bjælker på grund af reduktion af MU, perifere doser, og forbedringen i behandlingen effektivitet. I modsætning til store tumor patienter, er levering strategi PA anbefales, fordi det krævede mindre behandlingstid med tilsvarende mål dækning, årer sparsom og perifere doser i forhold til der opnås ved FAAS planen. Det er endnu ikke fastslået, om behandlingen undersøgte ordninger vil forbedre lokal kontrol, begrænser den sene toksicitet, og i sidste ende forlænge patientens overlevelse.

Tak

Arbejdet præsenteret som den mundtlige præsentation på den 56. årlige møde i American Association of Fysikere i Medicin (AAPM), AUSTIN, Texas, July 20-24 2014.