方差分析法在肺癌立体定向放射治疗摆位误差及计划靶区外放边界中的应用

Setup errors and planning target volume margins in stereotactic body radiation therapy for lung cancer calculated with analysis of variance

摘要:

目的:使用Yukinori方差分析法验证性地计算肺部立体定向放射治疗(SBRT)摆位误差大小和计划靶区(PTV)外放边界,并比较Yukinori方差分析法和传统误差计算方法(Van Herk法、Remeij er法)在系统误差(∑)、随机误差(σ)、PTV外放边界上的差异.方法:选取2013年2月~2016年8月,使用瓦里安iX直线加速器治疗的肺癌患者20例,在放射治疗前后做千伏级锥形束CT扫描,获得每位患者不同分次在左右(X)、头脚(Y)、垂直(Z)3个方向的摆位误差,使用Yukinori方差分析法,计算所有患者在以上3个方向的系统误差和随机误差的均值和标准差,根据Stroom和Van Herk的PTV经验公式,给出3个方向上的PTV外放值,并与Van Herk法、Remeijer法的结果做比较分析.结果:根据Yukinori方差分析法,计算得出患者在左右(X)、头脚(Y)、垂直(Z)3个方向的分次间误差分别为(1.11±1.82)、(0.28±1.66)、(-0.65±1.25)mm.Yukinori方差分析法的系统误差(∑)和随机误差(σ)的标准差在以上3个方向分别为(2.11和2.39)、(2.02和2.14)、(1.06和1.61)mm;Van Herk法分别为(2.30和2.14)、(2.19和1.93)、(1.25和1.43)mm;Remeij er法分别为(2.36和2.39)、(2.24和2.14)、(1.28和1.61)mm.由Stroom和Van Herk的PTV经验公式,计算得到Yukinori方差分析法的PTV外放边界在左右(X)、头脚(Y)、垂直(Z)3个方向上大小分别为(5.89和3.95)、(5.54和3.55)、(3.24和0.78) mm;Van Herk法得到的结果为(6.10和4.25)、(5.73和3.83)、(3.51和1.13)mi;Remeijer法得到的结果为(6.39和4.57)、(5.98和4.10)、(3.69和1.33) mm.结论:在肺癌SBRT治疗中,由于SBRT分次数少、单次剂量高的特点,Yukinori方差分析法可以有效消除系统误差中随机成分的影响.相比于Van Herk法和Remeijer法,可以减少PTV外放边界,从而更好地保护正常组织.

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