相同机器模型6 MV非均整模式MC和CCC算法剂量差异研究

摘要

目的：比较同一机器模型6 MV非均整（FFF）模式，Monaco的蒙特卡罗（MC）算法和Pinnacle的筒串卷积（CCC）算法剂量学差异，为临床这两种治疗计划系统（TPS）应用提供参考。方法：根据MPPG5和TRS430报告，对中国医学科学院肿瘤医院深圳医院放射治疗科医科达infinity加速器Monaco的MC算法模型以及Pinnacle的CCC算法模型进行调试验收。回顾性选取鼻咽癌病例10例，肺癌病例6例、食管癌病例4例，宫颈癌病例10例，总计30例患者计划。首先在Pinnacle设计6 MV FFF计划，计划选取2.5 mm的计算网格，计算其CCC算法的剂量分布，然后导出计划至Monaco计算MC算法的剂量分布，MC算法选取2.5 mm的计算网格，每个控制点设置1%的不确定度，采用介质沉积剂量的剂量沉积方式，同时Pinnacle和Monaco算法均考虑治疗床和固定装置对剂量衰减的影响。分别比较Pinnacle和Monaco在头部、胸部和腹部3种部位靶区和主要危及器官剂量差异。结果：对于鼻咽癌计划，PTVp、PTVn、PTVrpn、PTV1、PTV2的V_pd,Monaco MC算法相比Pinnacle CCC算法，平均值分别降低9.98%、2.64%、15.0%、1.93%、8.01%;PTVp、PTVn、PTVrpn的D_max,Monaco MC算法相比Pinnacle CCC算法的平均值分别高2.98%、5.62%、2.39%;PTVn、PTV1的D_mean,Monaco MC算法相比Pinnacle CCC算法，平均值分别高1.87%、0.72%；危及器官中脑干的D_max、视交叉的D_max、右腮腺D_mean,Monaco MC算法相比Pinnacle CCC算法，平均值分别低3.83%、高7.03%、高1.32%。对于肺癌和食管癌计划，PGTV的D_max,Monaco相比Pinnacle，平均值高2.37%；危及器官中全肺的V₂₀、V₅、D_mean、心脏V₃₀,Monaco MC算法相比Pinnacle CCC算法，平均值高4.18%、15.30%、6.36%、1.04%。对于宫颈癌计划，PTV＿LR的V_pd和D_max,Monaco MC算法相比Pinnacle CCC算法，平均值分别低7.70%、高3.70%；危及器官中直肠V₄₀、小肠D_max、股骨头D_mean,Monaco MC算法相比Pinnacle CCC算法，平均值分别低4.31%、高3.05%、高2.07%。差异均具有统计学意义（P<0.05）。结论：Monaco的MC算法和Pinnacle的CCC算法6 MV FFF模式对于3个部位肿瘤治疗计划靶区和危及器官剂量计算结果差异均存在统计学意义。临床应用中应注意不同TPS相应剂量算法差异对患者的生存率和危及器官毒性带来的影响。

关键词

蒙特卡罗算法 / 筒串卷积算法 / 治疗计划系统 / 剂量学差异