《Journal of Applied Clinical Medical Physics》杂志 2023 年7月6日在线发表美国Miami Cancer Institute, Baptist Health South Florida的Yongsook C Lee , D Jay Wieczorek , Vibha Chaswal , 等撰写的《使用人工计划或Lightning剂量优化方法对Icon™型伽玛刀®治疗的单发脑病灶的计划者间计划质量差异性的研究。A study on inter-planner plan quality variability using a manual planning- or Lightning dose optimizer-approach for single brain lesions treated with the Gamma Knife® Icon™》（doi: 10.1002/acm2.14088. ）。
目的:
本研究的目的旨在探讨使用Icon™型伽玛刀(GK) 治疗单发脑病灶时，使用手动正向计划(MFP)或快速逆向计划(FIP, Lightning)的计划质量差异。
方法:
选取既往接受过GK立体定向放射外科或放射治疗的患者30例，分为术后切除瘤腔组、完整脑转移瘤组和前庭神经鞘瘤组(每组10例)。30例患者的临床计划由多名计划师完成，分别使用FIP(1例)、FIP + MFP(12例)和MFP(17例)。3名不同经验水平的计划师分别使用MFP和FIP对30例患者进行重新计划(每例2个计划)，计划时间限制为60 min。对计划质量指标(Paddick适形指数、梯度指数、靶点个数、处方等剂量线、靶区覆盖、出束时间(BOT)、靶区剂量梯度指数、处方等剂量线)进行统计学分析。比较3名计划者的MFP或FIP计划与临床计划的计划质量指标。评估计划者间FIP参数设置(BOT、低剂量、靶区最大剂量)和计划时间的差异。
结果:
3组计划中，FIP计划在3种计划者间的计划质量指标差异均小于MFP计划的。Junior的MFP计划与临床计划的可比性最高，而Senior和新手的MFP计划分别优于和劣于临床计划。3名计划师设计的FIP计划均优于临床计划。观察不同计划器间FIP参数设置的差异。3组FIP计划的计划时间均较短，计划者间的计划时间差异较小。
结论:
与MFP相比，FIP手术时间更长，对手术计划的依赖性更小。
1.引言
Leksell伽玛刀®(GK) (Elekta Instrument AB, Stockholm, Sweden)是一种专用的颅内立体定向放射外科(SRS)系统，用于管理恶性和良性肿瘤以及功能性和血管性疾病。Icon™平台是新一代GK设备，包含千伏级锥形束计算机断层扫描，用于定义立体定向参考框架和每日体积图像引导，以及附加的具有分割内运动管理的无框架系统。随着Icon平台的出现，立体定向放疗(SRT)在GK单元上进行3次或3次以上的治疗现已成为可行的。与Perfexion™型一样，Icon型装有192个密封的钴-60放射源，分布在8个机动扇区，每个区包含24个放射源。每个扇区是独立控制的，可以在四种准直器状态之一:4,8,16毫米，或离束(挡块)状态[beam-off (block) state].在每个GK靶点中，辐射在一个指定的时间内由各种扇区设置组成的准直器配置被递送到一个等中心的位置。
传统上，GK计划是以人工计划的方式进行的。在这种方法中，计划者手动地在靶区内放置靶点，并反复地调整它们的位置、准直器配置和相对权重考虑到剂量分布的高度自由度(例如，每个靶点有65 536种可能的射线束形状)，因此不可能使用这种方法探索所有的潜在选择。另外，手工计划很费时，计划的质量很大程度上依赖于计划者的经验和投入的计划时间。
Elekta AB在Leksell GammaPlan®(LGP) (瑞典斯德哥尔摩Elekta Instrument AB，)中引入了逆向计划(IP)工具。2010年发布的第一个IP工具使用成熟的指标，如靶区覆盖率(TC)、选择性和梯度指数(GI)，按预定的处方等剂量水平和出束时间(BOT)惩罚来确定等中心位置、准直器配置和射束权重[The first IP tool released in 2010 uses well-established metrics such as target coverage (TC), selectivity, and gradient index (GI) at a predetermined prescription isodose level with a beam-on time (BOT) penalization to determine isocenter positions, collimator configurations, and beam weights]。然而，由于相对等剂量的使用和靶点位置的变异性，该IP工具难以获得最优解。2020年，Elekta AB发布了一款新的IP剂量优化器，称为快速逆向计划(FIP)，商业上称为Lightning。这个优化器使用了一个线性目标函数来进行扇区持续时间优化，并且已经被证明可以快速生成计划，不需要或只需要最小的手动调整(This optimizer uses a linear objective function for sector duration optimization1 and has been shown to generate plans quickly with none or minimal manual adjustments)。
有一些已发表的研究，包括供应商的初步研究，比较了FIP (Lightning)和临床人工计划对选定的脑部病变。然而，Sjölund等人和Wieczorek等人没有研究采用FIP时计划者之间的差异。Cui等人在FIP计划中纳入了3名计划者，但他们的研究主要集中在FIP和临床人工计划之间的比较。Spaniol 等评估了人工计划和FIP计划的计划者间变异性，但计划由3名经验丰富的计划者执行，并且仅对3例不同诊断的患者评估了计划者间的变异性。此外，没有一项研究是"真实世界"，也就是说，限制了计划时间，而这在临床实践中是必要的。在此基础上，我们对 Icon型GK平台治疗的单发脑病灶进行了人工正向计划(MFP)和FIP计划质量差异的研究。在本研究中，三位不同规划经验水平的计划人员参与了评估。
2方法
病人群
选取既往接受过GK SRS或SRT治疗的患者30例，分为3组，每组10例。根据病灶的大小和形状进行分组(表1)。第一组(BMpostop组)包括脑转移瘤术后切除的瘤腔，并根据机医院剂量指南接受SRT照射计划靶体积(PTV)，方案为30 Gy分5次。临床靶区在大体靶区(GTV)基础上均匀外扩2 mm。PTV的推导不使用设置边缘外扩。第二组(BMintact组)有一个完整的单发脑转移灶，根据我们的治疗模式，接受分期SRS照射GTV 15 Gy /期。本试验选择了2阶段治疗中的第1阶段。(3)前庭神经鞘瘤组(VS组)，SRS照射GTV为12.5或13 Gy /次。每个组的代表性靶区示例如图1所示。BMpostop组和BMintact组的病灶不相邻(>5cm);30例患者中有13例(BM postop组6例，BMintact组6例，VS组1例)仅使用FIP或FIP和MFP生成临床计划，其余使用MFP生成临床计划。BMpost组全部10例患者使用面罩，VS组全部使用框架。在BMintact组中，6例患者使用面罩，4例患者使用头架固定。BMintact组根据BOT和患者意愿选择固定方式。
表1显示了各组的病灶特征、患者(病灶)数目、病变平均体积和处方剂量。本研究获得了我们的机构伦理审查委员会批准。
表1。本研究选择的患者队列的病变特征、患者(病变)数量、病变平均体积和处方剂量。
图1在轴位T1增强后磁共振图像，显示了在这个治疗计划研究中评估的组的代表性例子:(a)脑转移瘤术后切除瘤腔，(b)完整的脑转移瘤，和(c)前庭神经鞘瘤。
治疗计划
3名计划师(资深[经验>5年]，初级[经验<2年]，新手[经验<3个月])根据我们医院的GK计划标准重新计划了30例临床病例。每个计划员每例生成2个计划(一个计划使用MFP，另一个计划使用FIP)，共计60个计划。MFP和FIP计划的计划时间均限制在60 min。
我们的医院GK计划标准包括危及器官剂量<给定约束条件，TC(靶区覆盖率)≥99.5%受照大于等于的处方剂量、Paddick适形指数(PCI)尽可能接近1.0、GI≤3.0和处方等剂量线(IDL)≥50%( OAR doses < given constraints, TC ≥ 99.5% receiving a prescription dose or higher, Paddick conformity index (PCI) as close to 1.0 as possible, GI ≤ 3.0 and a prescription isodose line (IDL) ≥ 50%.)。VS组将每个临床计划的耳蜗平均受照剂量提供给计划者作为引导耐受量（ guided tolerance.）。未受累脑干的最大点剂量为12.5 Gy。临床计划以耳蜗平均受照剂量6 Gy作为OAR约束。当耳蜗靠近GTV时，计划人员在不影响TC（靶区覆盖率）的情况下将平均剂量降低到合理可达到的水平。MFP和FIP检测方法如下。
在LGP (v11.3.2)中，有或没有IP工具辅助生成MFP计划。首先输入处方剂量和根据病变大小选择处方IDL>50%。其次，在IP设置下使用Shot Fill技术放置靶点。使用单个准直器大小或复合靶点。必要时，手动放置靶点(对于VS组)，以减少OAR剂量。第三，使用IP优化工具优化靶点等中心位置、扇区配置和权重，然后手动调整。在IP设置下，选择Coverage、Selectivity (= PCI/Coverage)1、GI、Beam-on在0.00 ~ 1.00范围内的相对重要性设置，以不同的相对重要性设置重复运行IP优化器，直到按重要性排序得到TC、PCI、BOT、GI。然后进行手动微调，直至达到提高危及器官剂量(VS组)、总剂量(至少99.5%)等计划质量的时间限制。当不使用IP优化器时，手动调整靶区等中心位置、扇区配置和权重，直至时间限制或危及器官剂量(VS组)，按重要性排序依次达到TC(至少99.5%)、PCI、BOT和GI。反复次数（Number of iterations）定义为IP优化器运行的次数或不使用IP优化器的手动规划从头开始的次数。
FIP计划采用LGP (v11.3.2)的Lightning剂量优化器生成。输入处方剂量、靶区最大剂量和分割次数(1次或5次，仅用于面罩固定配置)，并启用TC框。通过处方剂量乘以1.8-1.9来选择靶区最大剂量，以达到处方IDL≥50%。然后选择低剂量(LD)和BOT(0.00 - 1.00)设置，对不同LD/BOT组合重复运行FIP优化器，直至获得危及器官剂量(VS组)、TC(至少99.5%)、PCI、BOT和GI。反复次数定义为FIP优化器运行的次数。FIP参数设置为处方IDL不低于50%。为了最大限度地减少计划器对计划的依赖，在运行FIP优化器后不进行手动调整。对于VS组，为了达到与临床计划相当的平均剂量，计划者在FIP设置的危险区下输入足够的耳蜗受照最大剂量。
三种计划者计划质量度量的比较
分别记录MFP和FIP计划质量指标:危及器官剂量(Gy) (VS组)、靶区覆盖率(TC)(%)、PCI、净出束时间 (scaled Beam-on Time,sBOT) (min)、GI、处方IDL(%)、靶点个数和计划时间(min)。TC小数点前1位(%)取自LGP的剂量评估统计(v.11.3.2)。PCI和GI在Paddick的研究中被定义。sBOT定义为剂量率为3.0 Gy/min下的BOT度量。记录FIP计划的最终LD和BOT设置以及输入的靶区最大剂量。
比较3名计划者MFP或FIP计划的计划质量指标，以及每个计划者的MFP/FIP计划与临床计划的计划质量指标。首先进行正态性检验。当3名计划者的计划质量指标均通过正态性检验后，采用单因素方差分析比较3名计划者之间MFP或FIP计划的计划质量指标。否则，进行Kruskal-Wallis检验。对于正态分布，采用配对t检验比较每个计划与临床计划的计划质量指标。否则采用Wilcoxon配对检验。p值<0.05为差异有统计学意义。
图2.MFP和FIP计划的计划质量指标比较。还绘制了临床计划。粉色星点表示计划质量指标与临床计划差异有统计学意义的MFP或FIP计划。简称:BMintact，完整脑转移;BMpostop，脑转移瘤术后切除瘤腔;FIP，快速逆向计划;GI，梯度指数;J,初级;MFP，人工正向计划;N:新手;PCI, Paddick适形指数;Rx IDL，处方等剂量线;S,资深者;sBOT:净出束时间;TC，靶区覆盖率;VS,前庭神经鞘瘤。
表2。采用单因素方差分析(参数检验)或Kruskal-Wallis检验(非参数检验)比较3名计划者间MFP或FIP计划质量指标最大差异的平均值。
表3。对每位计划者的计划与临床计划进行配对t检验(参数)或Wilcoxon配对检验(非参数)。
图3.比较三种计划器的FIP参数设置和迭代次数。简称:BMintact，完整脑转移;BMpostop，脑转移瘤术后切除瘤腔;BOT,出束时间e;FIP，快速逆向计划;J,初级;LD:低剂量;N,新手;S,资深;VS,前庭神经鞘瘤。
表4。3名计划者之间FIP参数设置最大差异的平均值，以及计划者之间的单因素方差分析(参数)或Kruskal-Wallis检验(非参数)结果。
图4.三名计划者MFP或FIP计划的规划时间比较。简称:BMintact，完整脑转移瘤;BMpostop，脑转移瘤术后切除瘤腔;FIP，快速逆向计划;J,初级;MFP，人工正向计划;N,新手;S,资深者;VS,前庭神经鞘瘤。
4讨论
计划质量度量
表2的结果表明，FIP计划的计划间计划质量变异性小于MFP计划的。对于BMintact组，计划者之间FIP计划的TC最大差异均值较大可能是由于FIP优化器实现了TC在99.5% - 99.8%之间(图2[n])。相比之下，MFP计划的TC大多由计划者达到99.6%(图2[n])。对于VS组，FIP计划各计划者之间sBOT最大差值的平均值较大，是因为Senior获得的sBOT最长(平均58.3 min)(图2[r])。在我们的临床中，VS通常采用GK头架，如果能提高计划质量，BOT超过60 min是可以接受的。具有15个以上VS临床计划经验的资深者，基于临床经验，FIP计划获得了最高的PCI(平均0.81)，通过减少BOT惩罚(平均0.2)，导致有更多的靶点(平均30.7)和更多的block（挡块）和4 mm准直器(平均107.4 [block];80.2 [4 mm])(图2、3和5[c、f])。另一方面，几乎没有或没有VS临床计划经验的初级和新手不影响BOT惩罚(平均:0.36[初级];0.48[新手])和资深(图3[f])。FIP计划与MFP计划的耳蜗平均受照剂量最大差值均值略高，但差异无统计学意义[(0.4±0.4)Gy vs.(0.3±0.2)Gy](表2)。
图5.比较MFP或FIP计划在三个计划师之间的扇区配置。简称:BMintact，完整脑转移;BMpostop，脑转移瘤术后切除瘤腔;FIP，快速逆向计划;J,初级;MFP，人工正向计划;N,新手;S,资深者;VS,前庭神经鞘瘤。
统计分析结果也支持在所有三组中FIP计划的计划质量差异较小(表2)。对于BMpostop组，由于新手获得的PCI(均值:0.85)和靶点个数(均值:50)远低于资深计划师的(均值:0.91;平均靶点个数:68.1个)或初级(平均PCI: 0.90;平均靶点个数:61.4)(图2[a,g])。为了达到最高的PCI，与Junior和新手相比，Senior使用了更多的靶点，更多的8 mm准直器和更少的16 mm准直器(图2[a,g]和5[g,j])。尽管FIP参数设置在规划者之间存在一些差异，但在另一方面，大多数FIP计划质量指标在规划者之间的差异并不显著(表2和图3)。这可能是由于三个计划者之间的FIP计划的扇区配置相对相似(图5)。如图6(d-f)所示，计划者生成的FIP计划相当相似。对于BMintact组，除了GI和sBOT外，Junior和新手获得的MFP计划质量指标与Senior相当(计划师之间的差异有统计学意义)(表2)。这是因为Senior获得的MFP计划的GI和sBOT分别比Junior和新手低很多和长很多(平均GI: 2.47 [Senior];2.80(初级);2.90[新手]和平均sBOT: 49.1 min[资深];29.9分钟[初级];31.9分钟[新手])(图2[e,q])。与VS病例不同，在我们的临床中，BMintact组的转移灶通常使用GK面罩进行治疗，在患者能耐受的情况下，BOT最长可达60 min。因此，与Junior或新手相比，Senior使用更多的8 mm准直器和更少的16 mm准直器，通过牺牲BOT来实现低GI(图2、3和5[h,k])。有经验的高级工程师;在BMintact组中，由于病变形状和计划的复杂性较低，5年的MFP计划获得了最低GI(图7[a])。与BMpostop组相似，BMintact组的计划器之间产生了类似的FIP计划，如图7(d-f)所示。对于VS组，MFP计划的计划质量指标(PCI、GI、靶点个数、处方IDL和TC)在计划者之间差异有统计学意义(表2)。由于病变的形状和/或大小以及是否接近OAR，计划者的经验水平对VS组计划质量指标的影响似乎比BMpostop和BMintact组更大。由于FIP计划在计划者之间的扇区配置相对相似，除了sBOT外，其他FIP计划质量指标在规划者之间没有显著差异(表2和图2、3、5[c、f、i、l])，即使在规划者之间FIP参数设置存在差异。VC组的MFP和FIP计划的代表性例子如图8所示。无论统计分析结果如何，由于给定的机构GK计划标准，三组计划者之间MFP或FIP计划的TC和处方IDL的差异均相对较小(表2)。此外，对于VS组，MFP或FIP计划的耳蜗平均剂量和脑干最大剂量在计划者之间差异无统计学意义(表2)，这是因为计划者也对危及器官进行了剂量约束，并且计划者在计划过程中努力达到这些约束。
图6.3名计划者生成的BMpostop组代表性实例MFP (a-c)和FIP (d-f)计划的轴位图显示100% Rx IDL (30 Gy)和50% Rx IDL (15 Gy)。缩写:BMpostop，脑转移术后切除瘤腔;FIP，快速逆向计划;J,初级;MFP，人工正向计划;N,新手;Rx IDL，处方等剂量线;S,资深者。
图7.3名计划者生成的代表性BMintact组MFP计划(a-c)和FIP计划(d-f)的轴位图显示100% Rx IDL (15 Gy)和50% Rx IDL (7.5 Gy)。简称:BMintact，完整脑转移;FIP，快速逆向计划;J,初级;MFP，人工正向计划;N,新手;Rx IDL，处方等剂量线;S,资深者。
图8.3名计划者生成的VS组代表性实例MFP计划(a-c)和FIP计划(d-f)轴位图显示100% Rx IDL (13 Gy)和50% Rx IDL (6.5 Gy)。缩写:FIP，快速逆向计划;J,初级;MFP，人工正向计划;N,新手;Rx IDL，处方等剂量线;S,资深者;VS,前庭神经鞘瘤。
表3中的结果表明，Junior的计划与临床计划最具可比性。初级人员处于GK计划的中级水平。临床计划由多名不同经验水平的计划人员制定。此外，参与计划的经验丰富的计划人员(如资深计划人员)，随着时间的推移，已经获得了计划方面的专业知识，可以产生比以前更好的计划。由于这些原因，初级的MFP/FIP计划在表3中最不常见，其次是高级和新手的MFP/FIP计划。由于经验不足，对于BMpostop和VS组，新手生成的MFP计划在PCI方面不如临床计划(表3)。对于BMpostop组，由于FIP计划中使用的4个准直器的不同组合和注射次数较多，所有计划的平均PCI均高于临床计划(图2[a、g]和图5[a、d、g、j])。对于BMintact组，Senior使用了计划者中最低的BOT(均值:0.45)和最高的LD(均值:0.56)设置，导致FIP计划的PCI(均值:0.94)高于临床计划的PCI(均值:0.93)(图2[b]和图3[b,e])。在VS组的FIP计划中，新手并没有对BOT惩罚做出很大的让步(平均值:0.48)，因此，在临床计划中，PCI(平均值:0.78)低于PCI(平均值:0.80)(图2[c]和图3[f])。当病变不规则时(BMpostop和VS组)，FIP优化器在GI方面的表现优于GI(图2[d,f])。BMpostop组有6个临床计划，VS组只有1个临床计划是由FIP和MFP联合产生的。因此，3种计划器生成的FIP计划的GI均低于BMpostop和VS组的临床计划GI。对于BMintact组，由于经验水平的不同，Senior和新手在MFP计划中的GI表现分别优于和低于临床计划。对于BMpostop和VS组，Senior在MFP计划中使用的次数最多，而新手在VS组的MFP计划中使用的次数最少(图2[g,i])。Junior和Novice在BMpostop组的FIP计划中使用了更多的靶点(图2[g])。这导致了这些计划与临床计划之间的射野数量存在显著差异(表3)。对于BMintact组，Junior和新手在MFP计划中使用了大量的准直器挡块，而在临床计划中使用了更多的16 mm准直器(图5[b,k])。同样，新手在VS组的MFP计划中也没有过多地使用准直器挡块(图5[c])。因此，MFP计划的sBOT较短，与临床计划的sBOT显著不同(表3)。在VS组的FIP计划中，新手对BOT的惩罚(平均值:0.48)没有太大的影响，因此FIP计划的sBOT(平均值:38.9分钟)较短(平均值:(图2[r]和图3[f]，和表3)。耳蜗的差异意味着剂量高级计划和临床之间的计划是很重要的,因为高级实现较低的平均剂量耳蜗MFP和工厂检验计划计划比临床计划虽然能够实现类似或更好的计划质量量度(图2 [s]和表3)。初级和新手MFP计划的脑干最大受照剂量取高于临床计划的,因为考虑到处方剂量(12.5或13 Gy)他们似乎更关注实现耳蜗剂量约束而对脑干剂量约束则相对宽松(D0.03cc为12.5 Gy)(图2[t])（ Junior and Novice achieved higher brainstem max dose in MFP plans than in the clinical plans because they seemed to focus more on achieving cochlea dose constraint as brainstem dose constraint was relatively loose (D0.03cc of 12.5 Gy) considering prescription dose (12.5 or 13 Gy) ）。Spaniol等得出结论，与临床MFP计划相比，FIP优化器生成的改进计划减少了BOT。Cui等得出结论，FIP优化器产生的计划与临床MFP计划具有相似的BOT。他们的研究结果与我们的研究结果相似，表明三种计划的FIP计划与临床计划相当或优于临床计划。但由于计划者经验水平的原因，本研究中Senior、Junior和新手的MFP计划分别优于、可比和劣于临床计划。
在本研究中，除了BMintact的Senior生成的MFP计划外，FIP计划在所有三组中都比MFP计划获得了更低的GI(图2[d-f])。这一结果与Spaniol等人、Wieczorek等人和Cui等人的研究结果一致。FIP优化器倾向于使用各种准直器的组合。FIP优化器进行了优化，使靶点分布均匀，通过准直器的组合使靶点具有不同的射线束形状，值得注意的是，将不同射线束形状的多个靶点放置在相同的等中心(重用等中心)，从而实现病变的高PCI、低GI和短BOT。对于大而不规则的病变(BMpostop组)，我们使用了全部4个准直器，FIP计划中不同的射束形状可以实现较低的GI(表5和图9[表5和图9])。
表5.由于考虑处方剂量(12.5或13 Gy)，脑干剂量限制相对宽松(D0.03cc为12.5 Gy)，因此在MFP计划中，Junior和新手的脑干最大剂量高于临床计划。
图9.由资深者生成的每组MFP计划(a)、(c)、(e)和FIP计划(b)、(d)、(f)的代表性示例的轴位视图，显示了射束形状。缩写:FIP，快速逆向计划;MFP，人工正向计划;S,资深者。
虽然本研究表明，无需手动调整的FIP计划的计划质量指标与临床计划相当或更优，但在我们的临床实践中，为了改善TC、PCI和/或降低OAR剂量，通常首选手动微调(如移动射野等中心、改变射野扇区配置或增加射野)。30例患者中，1例(3.3%)仅使用FIP优化器计划，12例(40%)先使用FIP优化器再手动调整计划，其余17例(56.7%)使用MFP计划。在Wieczorek等人的研究中，52%(60/115)使用FIP优化器计划的病变需要轻微的手动调整，以达到与临床MFP计划相当的TC。
FIP参数设置
尽管FIP计划的计划质量差异较小，但在3名计划者之间观察到一些FIP参数设置的差异(图3和表4)。对于BMpostop组，由于初级和新手使用了更高的LD设置，计划者之间的LD设置有统计学差异(平均值:0.60[初级];0.62[新手])比资深(0.51)增加PCI(图3[a])。新手使用最高的LD设置(平均值:0.62)和较低的BOT设置(平均值:0.45)，导致较高的PCI(平均值:0.92)(图2[a]和3[a,d])。另一方面，根据临床实践，Senior使用最低的LD设置(平均值:0.51)和最低的BOT设置(平均值:0.44)，但不会过低的LD/BOT设置，以免影响sBOT(约30分钟/次)(图2[p]和图3[a,d])。对于BMintact组和VS组，由于高级计划师使用较低的BOT设置来增加PCI和降低GI(图2[b,c,e,f]和图3[e,f])，因此BOT设置在计划人员之间具有统计学显著差异。尽管BMpostop和BMintact组计划者在靶区最大剂量设置和迭代次数上差异有统计学意义，但绝对差异并无统计学意义(靶区最大剂量≤3.2 Gy，迭代次数≤3)(表4)。VS组计划者在BOT设置、靶区最大剂量设置和反复次数上均有较多差异(图3[f,i,l])。4 mm的准直器对于狭窄的VS病灶通常是很大的。选择最佳FIP参数设置可能具有挑战性，需要多次反复才能达到可接受的计划质量指标。虽然FIP计划的计划质量指标在计划者中没有显著差异(表2)，但在BMintact和VS组中，Senior获得了最高的PCI和最低的GI(图2[b,c,e,f])。从临床经验来看，Senior已经学会了适用于不同组别的FIP参数设置。也就是说，临床经验可以提高FIP计划的质量。对于VS组，OAR最大剂量设置也会影响计划质量指标。本研究中VS组有6个病灶邻近耳蜗，所有计划者均在设置时输入OAR最大剂量。出于同样的原因，并非所有计划者都输入了脑干的OAR最大剂量(数据未显示)。
计划时间
FIP使得三组计划者的计划时间更短，计划时间变化率更小(表2和图4)。在MFP计划中，计划经验的水平使得计划者之间的计划时间有显著差异(表2)。Senior和Junior的差异更明显，因为Senior在时间限制前完成了与临床计划相当或更优的计划，而Junior除了BMintact组花费了60 min。对于BMpostop和BMintact组，新手花在MFP计划上的时间比资深者或初级者少(图4[a,b])。虽然FIP计划的计划时间较短，且规划人员之间的可变性较小且无统计学显著差异，但计划经验的水平仍然影响规划时间(即资深人员在FIP计划上花费的时间比初级或新手短)(表2和图4)。
计划时间与病灶的体积、不规则性以及与OAR的距离有一定的相关性。在三组中，BMpostop组的病灶体积最大(表1)，因此，对于资深和新手，MFP计划的计划时间最长(平均50.4 min[资深];49.8分钟[新手])(图4[a])。VS组病灶较小但不规则，位于耳蜗/脑干附近，因此，资深组和新手组MFP计划的计划时间第二长(平均31.6 min[高年组];39.2 min[新手](图4[c])，但计划人员在计划时间上的变异性更明显(表2)。所有计划人员在BMintact组的MFP计划上花费的时间最短，因为病灶是中等大小和球形(图4[b])。对于FIP计划，运行FIP优化器需要更长的时间对较大的病变(BMpostop组，>1 min/反复)比较小病灶(BMintact和VS组，<20s/反复)。然而，由于VS病灶达到计划标准(OAR剂量和TC)需要更多的反复(图3[j,l]和4[a,c])和缺乏VS计划经验，新手在VS组的FIP计划上花费的时间比在BMpostop组更长。由于MFP计划的相同原因，所有计划人员在BMintact组的FIP计划上花费的时间最短。临床计划制定时未记录计划时间，不纳入本研究。
与既往研究的比较
虽然之前已经进行了类似的研究，并且报告了与我们相似的结果，但我们的研究提供了关于计划者间计划质量差异的更全面的信息。Cui等人仅对术后BM、完整BM、VS和垂体腺瘤(每组10例患者)的FIP计划进行了计划间变异性分析在他们的研究中，每例患者的40个临床计划由3名计划师(2名至少有5年GK计划经验的计划师和1名<3个月经验的新手)在没有手动调整的情况下使用FIP优化器重新计划)他们的观察显示，有经验和没有经验的计划人员产生的FIP计划之间没有一致的差异。Spaniol等研究了MFP和FIP计划的计划者间差异，但只有3例患者(1例BM、1例VS和1例脑膜瘤)由3名有经验的计划者(2名有LGP + FIP经验的计划者和1名只有LGP经验的计划者)手动计划并使用FIP优化器他们的分析表明，所有三个计划都达到了MFP和FIP计划的相似的计划质量与这两项研究相比，我们的研究更加全面，原因如下:(1)与Spaniol(9个MFP计划和9个FIP计划)相比，我们的研究使用了更多的数据集(90个MFP计划和90个FIP计划)，研究了MFP和FIP计划的计划间质量变异性(2) 3名具有不同计划经验水平(高、中、新手)的规划人员参与了研究。相比之下，Cui等人只有经验丰富和新手计划师Spaniol等人都有经验丰富的计划人员，因此，三名计划人员的MFP计划质量与我们的研究相似(3)本研究比较了3种计划器的FIP参数设置。Wieczorek等提出了LD/BOT设置，但设置仅针对小/点状BM病灶目前尚未见文献报道不同计划者间FIP参数设置的差异。(4)本研究中计划时间限制在60 min，并记录了3名计划者对MFP和FIP计划的比较。这一信息之前也没有报道过。
5结论
在本研究中，我们证明FIP计划的计划间质量差异性小于MFP计划的。3名计划师的FIP计划均优于或接近临床计划，而资深、初级和新手的MFP计划分别优于、可比和劣于临床计划。FIP计划的计划时间较短，计划者之间的计划时间变异性更小。然而，这项研究表明，即使在很小程度上影响计划质量指标计划经验水平因此会影响基于医疗机构临床实践的FIP计划的FIP参数设置（this study showed that the level of planning experience could impact FIP parameter settings for FIP plans based on institutional clinical practice, hence, impacting plan quality metrics even to a small degree.）。
