Preclinical studies for implementing flattening filter-free beams in hypofractionated volumetric-modulated arc therapy (VMAT) for prostate cancer radiotherapy
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Background Volumetric-modulated arc therapy (VMAT) has emerged as one of the most favourable techniques for radiotherapy treatment in recent years because of its conformal dose distribution to the planning target volume (PTV), lower doses to adjacent normal organs at risk (OARs) and faster and easier dose delivery. A typical conventional VMAT protocol for low-intermediate risk prostate cancer uses a flattened 6 MV photon beam to deliver 78 Gy in 39 fractions, however, a recent Radiation Therapy Oncology Group study investigated prostate cancer radiotherapy with a hypofractionated dose scheme of 36·25 Gy in 5 fractions. One advantage of flattening filter-free (FFF) beams in radiotherapy is the higher doses in the central region on the dose profile and much higher dose delivery rates. Methods and materials This paper reports the investigation of preclinical studies for implementing FFF beams in hypofractionated VMAT for prostate cancer radiotherapy. All treatment planning were accomplished using Varian Eclipse TM treatment planning system version 11 and delivered on Varian Truebeam linear accelerators. The studies compared the biological-effective dose–volume histograms and dose–volume histograms of PTV and OARs for 20 patients using conventional and hypofractionated dose schemes. The study also evaluated the 6 and 10 MV FFF by comparing 6 and 10 MV VMAT plans with the FFF beams. The treatment time was investigated using plans with 6 MV beams and doses of 2, 4, 5, 6, 7·25 Gy/fraction and plans with 10 MV FFF with a dose of 7·25 Gy/fraction. We also investigated an angular monitor unit (MU) quantity (MU/deg) and its threshold value for RapidArc TM plans, beyond which FFF beams can be considered superior to flattened beams in terms of treatment time increased caused by higher dose per fraction. Results The results show that the hypofractionated plans resulted in greater biological equivalent doses to PTV and lower doses to OARs. The 10 MV FFF plans have statistically lower mean doses to all the OARs, whereas PTV homogeneity index remains the same compared with other beam energies. The mean body integral dose for the 20 patients is 8·7% lower using 10 MV FFF compared with 6 MV FFF mainly because of the higher energy and less required MUs with the 10 MV FFF beam. The hypofractionated scheme with 10 MV FFF plan has the same treatment time as that of the 6 MV plan at 2 Gy/fraction, as the higher dose delivery rates at 10 MV FFF can compensate for the higher prescribed dose per fraction without the need of extra treatment time. Conclusion In this study, we observed that the 10 MV FFF beam is better for hypofractionated prostate cancer VMAT plan delivery. The threshold value of MU/deg is found to be 2·083 MU/deg based on our machine configurations.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,003 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».