基于Monaco计划系统蒙特卡罗算法的脊柱植入钛合金对靶区及周围组织剂量分布的影响研究

Study on the effect of spinal titanium alloy implantation on dose distribution of target region and surrounding tissue based on Monte Carlo algorithm of MONACO planning system

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摘要目的:研究使用Monaco计划系统的X射线体素蒙特卡罗(XVMC)算法,评价脊柱植入钛合金对放射治疗靶区及周围正常组织的剂量分布影响.方法:采用随机数表法抽取在医院行放射治疗的11例脊柱内植入钛钉患者,所有患者根据钛钉和正常组织的电子密度修正与否,将其分为修正组和无修正组.两组的计划参数保持一致,比较有或无电子密度修正的剂量分布变化.结果:金属植入物对放射治疗靶区和周围组织的放射治疗剂量及覆盖率均有影响.修正组靶区内覆盖率平均值为0.9329,低于无修正组平均值0.9767,差异有统计学意义(t=8.029,P<0.01);修正组靶区内、距离靶区1 cm、2 cm和3 cm区域平均剂量分别为4256.27 cGy、3597.93 cGy、2252.09 cGy和1441.92 cGy,无修正组分别为4308.58 cGy、3622.37 cGy、2266.13 cGy和1450.90 cGy,修正组3个不同距离靶区的平均剂量均低于无修正组,差异有统计学意义(t=8.141,t=7.960,t=7.501;P<0.01).结论:通过评价脊柱植入钛合金对放射治疗靶区及周围正常组织的剂量分布影响表明,修正靶区内金属植入物及周围组织电子密度,其靶区覆盖率以及靶区和周围正常组织剂量均低于未修正计划,可为临床放射治疗使用XVMC算法降低金属植入物对靶区剂量和周围正常组织的影响提供依据.