Gamma Knife Dosimetri Differences, TMR 10 Versus Convolution Algorithm

Gamma Knife Radiosurgery (GKR) er en veletableret behandlingsmodalitet for hjernetumorer og funktionelle forstyrrelser i hjernen. Den er afhængig af matematiske algoritmer til at forudsige dosisfordeling og til at beregne dosis på vilkårlige punkter i hovedet. I de sidste 25 år er doser anvendt ved hjælp af Gamma Knife Radiosurgery blevet beregnet ved hjælp af en simpel algoritme, kaldet Tissue Maximum Ratio-algoritmen (TMR). Dosisplanlægning ved hjælp af denne algoritme er afhængig af en række tilnærmelser for at muliggøre hurtig isodoseberegning under behandlingsplanlægning. En af de mest betydningsfulde af disse er tilnærmelsen af ​​hovedet til vandækvivalent tæthed. Den øgede elektrontæthed i hjerne og knogle (i forhold til vand) og tætheden af ​​lufthulrum næsten nul i kraniet kan forårsage betydelige forstyrrelser i isodose- og beam-on-tidsberegninger.

Med fremkomsten af ​​hurtigere arbejdsstationer kan effekten af ​​vævsinhomogeniteter endelig beregnes i rimelig tid under behandlingsplanlægningsprocessen; en nyere, mere moderne algoritme kendt som foldningsalgoritme er nu kommercielt tilgængelig. Den bruger densitetsværdierne angivet i CT-scanningen til at forudsige dosisfordelingen og forventes at beregne strålingsdosis mere nøjagtigt, selvom den kræver yderligere undersøgelse før klinisk implementering. Inter- og intra-indikationsforskelle mellem de gamle og nye algoritmer skal forstås, før denne metode med sikkerhed kan anvendes i et klinisk miljø. Det er formålet med denne undersøgelse at forstå de dosimetriske forskelle mellem disse dosisberegningsalgoritmer og at evaluere implikationerne af at bruge foldningsalgoritmen for GKR. Et stort antal behandlinger vil blive omplanlagt ved hjælp af foldningsalgoritmen og sammenlignet med de TMR-planer, der bruges til at behandle patienterne. Beam-on-time, som er proportional med dosis og en række almindeligt anvendte målinger for målene såsom dækning, selektivitet, gradientindeks og middel- og maksimumdosis, vil blive estimeret med begge algoritmer. Undergruppeanalyse vil blive udført for at vurdere, om en faktor såsom diagnose, hovedstørrelse eller placering af målet kan påvirke den relative forskel mellem metoderne. Behandlingsplanerne vil blive sammenlignet, og de potentielle konsekvenser for behandlingsplanlægningen vil blive belyst.