《Journal of Appllied Clinical Medical Physics》 杂志 2021年9月刊载[22(9):289-297. ]美国MD Anderson Cancer Center at Cooper的Qianyi Xu, Gregory Kubicek, David Mulvihill,等撰写的《利用伽玛刀逆向计划评价处方等剂量线对计划质量的影响  Evaluating the impact of prescription isodose line on plan quality using Gamma Knife inverse planning》（doi: 10.1002/acm2.13388.）。

在逆向计划(IP)中，选择的处方等剂量线(IDL)对计划质量的影响尚未得到很好的评价。

在Leksell GammaPlan (LGP version 11.1, Elekta AB, Stockholm, Sweden)中，伽玛刀(Gamma Knife, GK)治疗的计划程序从定义靶区剂量和处方等剂量线(IDL)开始，然后医生在磁共振图像上绘制靶体积。计划软件可以手动将靶点对准靶区，也可以使用逆向计划(IP)工具迭代搜索最佳靶剂量。对于IDL的选择，50%是大多数诊所的普遍选择，但IDL有很大的变化。在Paddick等人的一篇综述中，当在顺向计划(FP)期间使用多个靶点时，治疗前庭神经鞘瘤的IDLs在30%到94%之间变化。

Paddick等人发现GK计划的IDL与计划中低剂量溢出相关（low dose spillage ）。对于相同的治疗靶区，作者执行了三个具有相同的适形指数(CI)的顺向计划。CI（适形性指数）是一种测量靶剂量与靶区形状适形性的方法。虽然靶区剂量适形性相同，但被认为是导致放射性坏死的主要原因之一的低剂量溢出在三种方案中存在显著差异。在比较这些方案时，立即提出了一个问题，即哪种IDL是最优的，并对应于最低的低剂量溢出。

对于50个多靶点的治疗方案，作者重新按不同IDL处方靶剂量(从20%到约70%)，并检查了最佳IDL的低剂量衰减（low dose falloff.）。梯度指数(GI)定义为处方剂量的一半与处方剂量的等剂量体积之比（the ratio of isodose volume of the half prescription dose to that of the prescription dose），用于评价处方剂量的一半时的低剂量衰减。然而，简单地重新处方出一项计划可能会严重损害靶剂量的适形性，而且重新处方出的计划的质量在临床治疗中是不可接受的。比较不同IDL下的GK计划和可接受的计划质量是更可取的。这在Paddick的研究中是很难实现的，因为对于GammaPlan10以前的版本，手动计划是GammaPlan的唯一选择；因此，生存大量计划质量一致的顺向计划是不可行的。

IP（逆向计划）已经被多个小组开发并报告，但直到2010年LGP 10.0版本发布后才可用。在IP特性下，可根据预先设定计划设置，同时优化靶区覆盖率、CI（适形性指数）、GI（梯度指数）和治疗时间。根据Schlesinger等人的评估，GammaPlan中的IP工具可以生成质量更一致的计划，因此，在不同IDL下快速生成多个质量可接受的计划是可行的。这使得评估IDL对GK计划质量影响的可行性成为可能。

我们为30个不同大小的脑转移瘤(BMs)制定了5个IDL水平的IP计划，每个都具有相同的靶区覆盖范围和相似的CI。评估IDL对计划质量的影响，例如GI、选择性、靶点数和治疗时间。选择性的降低和GI的增加分别意味着在处方剂量的一半有较差的靶剂量适形性和较差的低剂量溢出。我们进一步检查了IP优化软件选择的扇区大小与相应的计划质量之间的关系。最后，我们评估了在某些中，IP的起始靶点数对计划质量的影响。随着IP在GK计划中的应用越来越广泛，我们希望我们的研究结果能够在选择不同大小肿瘤的IDL进行GK规划时有所帮助。

在本研究中，为30例脑转移瘤(BMs)以5个IDL水平共生成180个IP计划。对于每一个BM，进行一轮典型的IP设置，然后进行快速微调，以确保相同的靶区覆盖范围和相似的适形性指数。评估了IDL对质量指标(选择性、梯度指数[GI]和治疗时间)的影响。选择性的降低和GI的增加意味着靶剂量的适形性较差，有更多的剂量溢出。此外，还提出了一个与治疗时间直接相关的指标。

在所有患者中，平均GI随IDL由70%下降至30%下降而单调下降（decreased monotonically），且下降率随肿瘤大小而有显著差异。所有肿瘤的平均选择性和照射靶点数均随IDL的减少而单调降低。IDL从70%降至30%,意味着选择性的降低率为2.8% (p = 0.020), 7.7% (p = 0.005)和15.4% (p = 0.020)；大、中、小行肿瘤的靶点数分别是75.4% (p = 0.001), 73.2% (p = 0.001)和50.7% (p = 0.009)。中、小肿瘤组平均治疗时间随IDL降低而单调增加(中、小肿瘤组IDL增加率由70% -30%增加80.0% [p = 0.002]，小肿瘤组IDL增加率由70% - 30%增加130.8% [p = 0.001])。对于较大的肿瘤，平均治疗时间最短为50% IDL (59.0 min)，较高为70% (65.9 min)和30% (71.9 min)。总的来说，除了大小较大的组外，GammaPlan为IDL较低的计划选择了较小的扇区。

我们广泛评估了处方IDL对GK IP计划质量的影响，包括GI、选择性、总靶点数和起始靶点、扇区大小和治疗时间，并期望它能帮助GK用户决定GK-IP的IDL。

对于大肿瘤组，建议50% IDL，因为它在GI、选择性和治疗时间方面达到了最平衡的方案。

对于中、小肿瘤组，
GK患者应根据我们的研究结果，按优先顺序确定首选的方案参数，并选择IDL。