Impact of Smaller Gantry Arc Increments on Volumetric Modulated Arc Radiation Therapy in the Monaco Treatment Planning System

강성희; 류혜조; 오도훈; 유리; 전민수

doi:10.14316/pmp.2024.35.3.65

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자료유형: 학술저널

저자정보: 강성희 (서울대학교) 류혜조 (중앙대학교광명병원) 오도훈 (중앙대학교) 유리 (중앙대학교병원) 전민수 (중앙대학교)

저널정보: 한국의학물리학회 의학물리 PROGRESS in MEDICAL PHYSICS Vol.35 No.3

발행연도: 2024.9

수록면: 65 - 72 (8page)

DOI: 10.14316/pmp.2024.35.3.65

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Purpose: This study aims to evaluate the impact of smaller gantry arc increment (GAI) values on the plan quality and deliverability of volumetric modulated arc therapy (VMAT) for head and neck (HN) and prostate cancer cases using the Monaco treatment planning system. The study investigates whether a smaller GAI can enhance organ at risk (OAR) sparing without compromising target coverage or significantly increasing plan complexity. Methods: VMAT plans were created for 20 patients (10 HN and 10 prostate cancer) using GAI values of 15° and 30°. Dose-volumetric parameters, such as conformity number, homogeneity and gradient indices, were assessed alongside plan complexity metrics like the modulation complexity score for VMAT (MCSv) and monitor unit (MU). Statistical significance was determined using the Wilcoxon signed-rank test. Results: For HN cases, a 15° increment significantly reduced the D0.03cc for the spinal cord and the Dmean for both parotid glands compared to a 30° increment, improving OAR sparing. However, no significant differences were observed in the OAR doses for prostate cases. The 15° increment resulted in higher plan complexity, reflected by a lower MCSv, but the MU difference was not significant. Conclusions: Smaller GAI values, such as 15°, can significantly reduce OAR doses in HN VMAT plans, offering potential clinical benefits despite increased plan complexity. However, no substantial advantages were observed in prostate cases. These findings suggest that smaller GAI values may be particularly beneficial for cases requiring high modulation.

#Volumetric modulated arc radiation therapy #Treatment planning #Prostate radiotherapy #Head and neck radiotherapy #Gantry arc increment

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