全身照射(TBI)使用体积调制电弧疗法(VMAT)

高剂量的主要临床需求全身照射(TBI)是:统一剂量的全身变异在±10%;减少剂量至关重要的器官,肺和肾脏等;和交付的辐射剂量非常低剂量率约20 - 40 cGy /分钟^{1 - 3}。

以前,最常见的推荐方法,创伤性脑损伤是一个前后/经历(AP-PA)技术在创伤性脑损伤病人定位固定装置称为创伤性脑损伤,使用一个大领域(40 * 40厘米)45°准直和扩展源表面距离(SSD)≥4米为更好的均匀辐射剂量分布。另一个常见的技巧是使用并行反对侧梁。这些方法,光子能量6 MV和10 MV之间使用低剂量率的15 - 30 cGy / min1-3。梁扰流板是用来增加皮肤剂量和部分传输模块被用来限制剂量至关重要的器官,如肺和肾脏。规定的剂量的中腔脐水平,与统一的单点剂量的±10%,±30%,包括皮肤剂量。建议组织补偿器对不规则的身体轮廓³。

传统扩展SSD创伤性脑损伤的技术和挑战有很多限制,包括:大型不规则的身体轮廓的影响和组织不均匀性对μ剂量计算和估计精度;剂量不均匀分布;长时间和治疗病人设置扩展SSD和低剂量率的治疗;定制的治疗和盾牌盒;再现性的病人设置,包括定位肺和肾脏盾牌的正直和横向设置;困难的病人站在很长一段时间内(40 - 50分钟),这些都会增加设置不准确^{4 - 5}。

近年来,创伤性脑损伤经常计划使用调制电弧技术,如VMAT和TomoTherapy^{5 - 9}。VMAT-based创伤性脑损伤可以实现安全中心,可以很容易地获取VMAT已经是一个标准的治疗技术^{6 - 9}。

VMAT为创伤性脑损伤提供了许多优势。病人躺在舒适的沙发上仰卧位,便于仿真,提高整体治疗的设置,增加病人舒适。此外,VMAT规划创伤性脑损伤提供了更多的保形和同质剂量分布目标,减少剂量至关重要的器官,肺和肾脏等(图1),并在年轻患者血液环境良好、生殖器官。不需要定制治疗配件,如梁剧透,治疗框架,和屏蔽,很容易备用以前治疗的网站¹⁰。

2019年,我们实现了VMAT创伤性脑损伤在我们中心要克服的挑战传统扩展SSD创伤性脑损伤。下面的案例研究展示了如何使用Elekta执行准确和可靠的VMAT创伤性脑损伤的解决方案。

一个18岁的男性与白血球过多(hb - 8.2, TLC-1, 35000)在2019年3月,被诊断为费城积极B细胞急性淋巴细胞白血病耐火bfm - 95协议。自病人的疾病控制救助三个疗程化疗后,他有资格获得外源的骨髓移植(BMT)。这个过程的调节方案包括大剂量环磷酰胺化疗和全身照射(12 Gy 6分数,连续三天每天两次)。

创伤性脑损伤的病人模拟10天前BMT发现智商(通用电气医疗集团)磁共振扫描仪,脖子上休息,头支持的热塑性塑料面具,和Elekta BlueBAG™身体支持,使用一个专用的创伤性脑损伤的CT协议(表1)。病人与激光和三个基准标记在病人的身体(一头水平,第二个在胸部,骨盆和第三级),以确保可再生的艰难和脚先设置设置。

因为这个病人是172厘米高,他在从仰卧位模拟(HFS)和脚先仰卧位(FFS)的位置。CT数据集被转移到摩纳哥版本5.11.03轮廓和计划使用蒙特卡罗剂量计算算法。描述结构包括身体、肺、肾脏、肝脏、眼睛、镜头,和PTV(裁剪4毫米体内和3毫米重叠利润率与肺、肝脏和肾脏)。

表1。创伤性脑损伤的CT仿真协议

患者高达100厘米的长度	一个规划CT扫描数据集;从仰卧位(HFS);5毫米厚度。
病人> 100厘米长	两个规划CT扫描数据集;从仰卧位(HFS)从顶点到较低的大腿,最大150厘米,和脚先仰卧位(FFS)从脚趾到骨盆;5毫米厚度。

典型VMAT创伤性脑损伤的计划细节如表2所示。在这种情况下,five-isocenter(对齐在纵轴)和九VMAT弧(总)计划生成和优化提供一个统一的剂量的12孔侑在六个分数超过三天。规划的目的是要提供12 Gy至少90%的PTV (V100%≥90%)和11.4 Gy至少95%的PTV (V95%≥95%)。PTV,平均剂量记录,以及最热门的剂量2 cc (D2 cc)和5 cc (D5 cc)的最大剂量的体积为指标。目标的剂量均匀性报道的比率剂量收到90%的体积(D90%)最小剂量收到最热的体积(D10%)的10%。

表2。典型VMAT创伤性脑损伤的计划细节

等深点	3 - 5等深点 生成相同的横向(X)和纵向(Z)坐标 纵向(Y)坐标与一个固定的整数值
VMAT弧	5 - 9(总)沿着纵轴排列的病人
光子束	6 MV 龙门30°的增量
字段大小/重叠	各个领域的优化固定长度的字段大小 4厘米重叠区域与其他领域的等深点 最大宽度40厘米
计算参数	网格间距0.4厘米 计算剂量沉积介质 统计1.0%计划的不确定性
测序技术参数	最小段宽度为0.5厘米 最高200分弧控制 影响平滑到中
多层陶瓷参数	有效的叶6.5厘米/秒的速度 叶旅行15厘米的中心轴 下巴动态段9厘米/秒的速度
HFS / FFS	与HFS FFS融合CT数据集,bias-dose用于管理高剂量交界处 1 - 2等深点(根据病人长度)AP-PA计划用于治疗下肢(FFS)。

桨约束旨在限制意味着肺剂量< 8 Gy为每个肺癌和肺容积和剂量减少15%到30%的肝脏和肾脏,同时保持最大剂量和剂量均匀性在可接受的范围。

在规划阶段1(理论影响优化)多准则优化(MCO)被用来减少桨剂量尽可能在不影响目标覆盖。然后,在第二阶段(测序和片段创建),相比是关闭给段形状优化(SSO)更多的自由度趋同目标覆盖。

达到这个治疗计划剂量测定的参数如表3所示。尽管平均肺剂量是略高于计划目标,他们认为临床可接受的。3毫米的PTV有重叠与肺部补偿呼吸运动。因此,计划越高剂量覆盖周边肺癌、肺和中央都无一幸免。

表3。剂量测定的参数VMAT创伤性脑损伤的计划

体积	参数/标准	实现
PTV	V100%≥90% V95%≥95%	90.2% 96.57%
	同质性(D90 / D10)	0.90
	D2cc D5cc D10cc	13.70 Gy 13.60 Gy 13.32 Gy
肺	意思是剂量对肺(< 8 Gy) 平均剂量左肺(< 8 Gy)	8.3 Gy 8.6 Gy
肾脏	意思是剂量右肾(减少30%) 意思是剂量左肾(减少30%)	8.2 Gy 7.8 Gy
肝	意思是剂量(减少15%)	10.4 Gy

执行质量保证VMAT创伤性脑损伤的计划使用一个屋大维4 d幻影(PTW,德国)。VMAT计划的3 d剂量影响个体等深点的测量。剂量测定的准确性评估计划和交付之间的剂量使用伽马指数分析与标准的3毫米和3%在所有三个平面。胸部领域QA结果这个病人,肺在冠状平面,如图2所示。

执行所有等深点也点剂量测量,使用一个0.07厘米的屋大维幻影³Semiflex 3 d电离室(PTW,德国)。剂量计算和交付准确性验证等深点与点的连接之间的剂量测量在每个连接在三个不同的点。

病人治疗连续三天,每天两次的最低inter-fraction差距6小时。病人一致使用三个基准点和激光索引设置程序以确保再现性。病人设置验证了使用十六5.0 kV cone-beam CT图像(CBCT)指导和计划kV图像等深点每一部分之前交货。Intra-fraction kV成像也执行监控病人运动治疗期间交付。

唯一的电磁辐射毒性指出放射治疗期间及之后恶心(等级2)。粘膜炎和皮炎没有报道。

病人成功地治疗创伤性脑损伤和掌控。他一个月后痊愈后出院。病人还活着,无病在D + 300,没有任何重大的移植物抗宿主(GVHD),并定期参加常规随访。

5毫米叶宽度、40 * 40厘米大小,有效叶6.5厘米/秒的速度(结合的下巴速度9 cm / s)的敏捷,摩纳哥有效优化VMAT计划实现统一和齐次PTV大剂量,同时限制桨剂量有效系统的虚拟1毫米叶宽度功能。此外,由于VMAT创伤性脑损伤需要大量的亩,敏捷性传播很低(少于0.5% 6 MV)有助于减少传播的贡献剂量VMAT创伤性脑损伤的计划。

摩纳哥XVMC蒙特卡罗剂量引擎计算连续弧单波束,而不是许多离散近似剂量(控制点)龙门角位置。蒙特卡罗算法的优化和计算剂量准确地组织不同的异质性,如肺癌和PTV接口。通过优化多个等深点在一个单一的优化,利用MCO尽可能减少桨剂量,摩纳哥减少规划时间和提高总体规划质量。两个数据集之间的高剂量结地区被注册了两个CT数据集使用bias-dose摩纳哥5.11的功能。

VMAT创伤性脑损伤在本质上是复杂的,由于使用3 - 5等深点,多个VMAT弧,治疗病人的HFS和FFS取向,及其治疗交付时间长。这些方面影响治疗的不确定性,这种技术的一个挑战是确保病人准确的设置。刚性病人固定和适当的病人一起标记,设置不确定性最小化预处理和intrafraction kV成像。开放的设计和大间隙Elekta优点允许执行预处理和intrafraction成像很容易在不影响病人的设置。表面的实现图像引导放射治疗(SIGRT)可以进一步减少设置intrafraction运动而引起的错误。

创伤性脑损伤使用VMAT提高部门的效率,因为它是低于传统劳动密集型的创伤性脑损伤。VMAT方法允许病人躺在舒适的仰卧位,不需要自定义站或放置的盾牌,节省重要的设置和验证时间。十六成像也快速和准确的治疗设置验证和intra-fraction运动监测。以来的平均治疗时间VMAT创伤性脑损伤是40 - 50分钟,病人运动监测对桨节约很重要。Intrafraction成像允许必要的修正,如果检测到变化在治疗。

同质剂量覆盖和桨保留,可以通过使用VMAT提供信心治疗病人使用复杂,整个身体,高剂量创伤性脑损伤的准确和可靠。病人的结果是好的,最多2级毒性。

中心拥有先进的、有可能VMAT-capable优点使用VMAT创伤性脑损伤的治疗病人无需修改直线加速器地堡。此外,由于我们的放射肿瘤学的工作人员非常熟悉VMAT治疗计划和交付,不需要特殊的训练。

使用VMAT目前正在评估在临床试验中更有针对性的创伤性脑损伤,称为总骨髓和淋巴辐照(TMLI) 11。这种技术提供了一个高度的一致性,剂量均匀性,显著降低器官剂量,降低毒性,剂量升级目标结构,降低复发率。希望我们的学习经验与VMAT创伤性脑损伤将有助于缓解的实现VMAT TMLI在我们部门。

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