A calibration of ct numbers for radiotherapy planning purposes
Streszczenie
Tomografia komputerowa (TK) stanowi źródło informacji obrazowej będącej podstawą współczesnego planowania leczenia w radioterapii. Celem planowania RT jest utworzenie rozkładu dawek, tak zapewnić jego homogenność w objętości tarczowej, przy jednoczesnym minimalizowaniu wpływu promieniowania na okoliczne narządy krytyczne. Jednym z podstawowych procesów przygotowania systemu planowania leczenia (SPL) do obliczania rozkładu dawek przy użyciu informacji obrazowej dla heterogennych ośrodków jest implementacja krzywej kalibracyjnej, wiążącej wartości HU z masową lub elektronową gęstością materiałów. Dane niezbędne do jej wyznaczenia zostały zebrane dla 6 protokołów skanowania/rekonstrukcji, dla zestawu materiałów z zakresu gęstości wynikających z anatomicznej budowy pacjenta oraz trzech materiałów o wysokiej gęstości dla implantów: aluminium, tytan, stal chirurgiczna, umieszczonych w fantomie CIRS. Pomiary wykonano dla dwóch tomografów, dla dwóch fantomów CIRS w celu walidacji uzyskanych wyników i porównano je dodatkowo z pomiarami z innego ośrodka. Po przeprowadzeniu oceny wpływu różnych parametrów skanowania i rekonstrukcji oraz położenia obiektów testowych na uzyskiwane wartości liczb tomograficznych, wyznaczono wartości średnie HU dla poszczególnych materiałów ze wszystkich układów pomiarowych. Związano je z gęstościami masowymi i wprowadzono krzywą kalibracyjną do SPL. Ostatnim etapem weryfikacji było przeprowadzenie testów end-to-end i potwierdzenie pomiarami dozymetrycznymi, że wprowadzone dane do SPL zapewniają właściwe obliczenia dawki. Wyniki potwierdziły słuszność przyjętego rozwiązania w zakresie tolerancji +/- 1.5% dla zmierzonej dawki względem obliczonej . W artykule przedstawiono proces kalibracji liczb tomograficznych vs gęstości masowe na potrzeby implementacji w SPL.
Słowa kluczowe: liczby tomograficzne, radioterapia, planowanie leczenia, tomografia komputerowa
Pełna wersja artykułu dostępna w prenumeracie i sieci salonów Empik (półka: prasa popularno-naukowa).
Dominika Oborska-Kumaszynska, Douglas Northover
The Royal Wolverhampton NHS Trust New Cross hospital Wednesfield, Wolverhampton WV10 0QP, United Kingdom, e-mail: dominika.oborska@nhs.net