《Radiation Physics and Chemistry》：MONTE CARLO EVALUATION OF STENT-INDUCED DOSIMETRIC EFFECTS IN ESOPHAGEAL CANCER RADIOTHERAPY
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食管癌放疗中金属支架的影响研究基于TOPAS蒙特卡洛模拟，在ICRP 145参考人体模型中植入支架模型，分析其对95%处方剂量等值面的影响。结果显示支架未显著改变靶区整体剂量分布，但邻近支架区域V105%（剂量≥105%处方剂量）体积增加，提示局部剂量热点存在，需在放疗计划中评估散射和衰减效应。
Felipe B. Cruz | William S. Santos | Ana P. Perini | Lucio P. Neves
巴西乌贝兰迪亚联邦大学电气工程学院生物医学工程研究生项目（PPGEB/UFU），乌贝兰迪亚
摘要
背景/引言
食管癌与过量饮酒、吸烟和不良饮食习惯有关，可以通过放射治疗进行治疗。作为一种姑息性治疗手段，使用金属支架非常常见；然而，它们可能会在放射治疗过程中导致剂量传递出现不可预测的变化。
目的
本研究旨在评估食管支架对食管放射治疗剂量分布的影响。
方法
本研究使用TOPAS蒙特卡洛代码模拟了Varian TrueBeam直线加速器在中段食管癌放射治疗中的工作情况，其中支架模型是在Blender中创建的，并植入ICRP出版物145中提供的成人男性参考体模中。
结果
结果表明，金属支架的存在并不会显著影响目标区域的剂量传递。然而，在支架壁附近观察到了局部剂量增加的现象。
结论
尽管目标区域内的整体剂量分布仍然在临床可接受范围内，但支架附近的局部剂量升高突显了在治疗计划过程中评估潜在热点区域的重要性。
部分内容摘录
引言
食管癌是发病率和死亡率最高的恶性肿瘤之一（Then，2020年），通常采用放射治疗、化疗，在某些情况下也会进行手术。对于因肿瘤进展而导致食管狭窄的患者，植入自膨胀金属支架是一种重要的姑息性策略，可以恢复食管通畅性并改善生活质量（Atsumi等人，2012年；Doosti-Irani等人，2017年；Yu等人，2004年）。然而，这些支架的存在……
材料与方法
本研究使用了TOPAS蒙特卡洛传输代码（Faddegon等人，2020年）来模拟食管癌的放射治疗场景。采用了IAEA数据库中提供的6 MV直线加速器（Varian TrueBeam，Varian Medical Systems，美国加州帕洛阿尔托）的相空间文件（Capote等人，2006年）。为了模拟加速器头部的患者特定部分，在Blender中复现了millennium 120多叶准直器（Varian Medical Systems，美国加州帕洛阿尔托）和JAWs（Blender，2018年）。
结果与讨论
图3展示了未安装金属支架时MRCP体模的轴向、冠状和矢状切片上的吸收剂量分布。相应的剂量体积图（DVH）显示风险器官（OARs）的吸收剂量较低，且靶体积（PTV，中段食管）内的剂量衰减良好。
表1列出了从模拟场景中获得的主要剂量学参数，以评估金属支架对PTV内剂量分布的影响。
表1中的数据表明……
限制与假设
本研究存在一些限制和假设需要说明。模拟是在理想化的静态条件下使用人体模型参考体模进行的，未考虑患者的特定解剖结构或治疗过程中的可能解剖运动。支架模型基于临床设备的简化几何表示，且束流几何形状仅限于3D适形放射治疗领域，这可能无法完全反映复杂情况的实际情况。
结论
本研究基于TOPAS代码的蒙特卡洛模拟，分析了金属支架在食管放射治疗场景中的影响。结果表明，支架的存在不会显著改变95%处方等剂量线的剂量分布，但会影响PTV内的剂量均匀性，这从V105%的增加中可以得到验证。这种行为表明存在局部剂量扰动，这可能与散射和二次衰减效应有关。
作者贡献声明
Lucio P. Neves：撰写、审稿与编辑、监督、资源协调、项目管理和资金获取、概念构思。
Ana P. Perini：撰写、审稿与编辑、软件使用、资金获取、数据分析。
William S. Santos：软件使用、数据分析。
Felipe da Cruz：初稿撰写、数据可视化、验证、方法学设计、实验研究、数据分析。
未引用的参考文献
Ahrens等人，2005年；Then等人，2020年。
声明
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致谢
本研究得到了以下资助机构的支持：巴西国家科学技术发展委员会（CNPq）的研究项目310646/2025-1（A.P.P）、312160/2023-2（L.P.N.）和305652/2025-7（W.S.S.）；以及UNIVERSAL项目（407493/2021-2）。本研究还部分得到了巴西联邦研究生教育支持与评估机构（CAPES）的资助——资助代码001，作者F.B.C的奖学金（编号88887.000986 /2024-00）。
