Improved healthy tissue sparing in proton therapy of lung tumors using statistically sound robust optimization and evaluation

稳健优化 稳健性(进化) 质子疗法 蒙特卡罗方法 计算机科学 航程(航空) 核医学 数学 医学 数学优化 统计 放射治疗 放射科 生物化学 基因 复合材料 化学 材料科学
作者
Vlad Badiu,Kevin Souris,G. Buti,Elena Borderías Villarroel,Maarten Lambrecht,Edmond Sterpin
出处
期刊:Physica Medica [Elsevier]
卷期号:96: 62-69 被引量:1
标识
DOI:10.1016/j.ejmp.2022.02.018
摘要

Robust planning is essential in proton therapy for ensuring adequate treatment delivery in the presence of uncertainties. For both robust optimization and evaluation, commonly-used techniques can be overly conservative in selecting error scenarios and lack in providing quantified confidence levels. In this study, established techniques are compared to comprehensive alternatives to assess the differences in target coverage and organ at risk (OAR) dose.Thirteen lung cancer patients were planned. Two robust optimization methods were used: scenario selection from marginal probabilities (SSMP) based on using maximum setup and range error values and scenario selection from joint probabilities (SSJP) that selects errors on a predefined 90% hypersurface. Two robust evaluation methods were used: conventional evaluation (CE) based on generating error scenarios from combinations of maximum errors of each uncertainty source and statistical evaluation (SE) via the Monte Carlo dose engine MCsquare which considers scenario probabilities.Plans optimized using SSJP had, on average, 0.5 Gy lower dose in CTV D98(worst-case) than SSMP-optimized plans. When evaluated using SE, 92.3% of patients passed our clinical threshold in both optimization methods. Average gains in OAR sparing were recorded when transitioning from SSMP to SSJP: esophagus (0.6 Gy D2(nominal), 0.9 Gy D2(worst-case)), spinal cord (3.9 Gy D2(nominal), 4.1 Gy D2(worst-case)) heart (1.1 Gy Dmean, 1.9% V30), lungs-GTV (1.0 Gy Dmean , 1.9% V30).Optimization using SSJP yielded significant OAR sparing in all recorded metrics with a target robustness within our clinical objectives, provided that a more statistically sound robustness evaluation method was used.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
emmaguo713发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
2秒前
ding应助典雅的语海采纳,获得10
3秒前
3秒前
splash完成签到,获得积分10
4秒前
滕十八应助Dear采纳,获得10
4秒前
6秒前
6秒前
充电宝应助Xin采纳,获得10
6秒前
vivia发布了新的文献求助10
6秒前
五月完成签到,获得积分10
7秒前
lingyan hu完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
10秒前
阿伟1999发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
狼洪明完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
Carrie完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
lzx发布了新的文献求助10
16秒前
科研通AI2S应助ranqi采纳,获得10
17秒前
Tian发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
19秒前
小二郎应助ff采纳,获得10
19秒前
Delia发布了新的文献求助10
19秒前
南宫秃完成签到,获得积分10
21秒前
long完成签到,获得积分10
23秒前
科研通AI2S应助李白白采纳,获得10
25秒前
超级七七完成签到 ,获得积分20
25秒前
stay hungry发布了新的文献求助10
25秒前
路路有为完成签到 ,获得积分10
26秒前
chiyudoubao发布了新的文献求助10
28秒前
28秒前
超级七七关注了科研通微信公众号
29秒前
29秒前
高分求助中
Evolution 10000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 600
Distribution Dependent Stochastic Differential Equations 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3157519
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2808900
关于积分的说明 7878979
捐赠科研通 2467322
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1313355
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 630395
版权声明 601919