vol. 6 6/2017 Inżynier i Fizyk Medyczny
378
artykuł
\
article
radioterapia
\
radiotherapy
We don’t treat statues!
Część I: Deformacyjna rejestracja
obrazu w systemie planowania
leczenia RayStation
Jakub Reguła
TMS Sp. z o.o.,
Wstęp
Nie napromieniamy posągów!
To hasło, które doskonale pod-
sumowuje jedno z głównych wyzwań nowoczesnej radioterapii.
Każdy pacjent jest dla nas, fizyków, wyzwaniem geometrycznym.
Istoty żywe posiadają siedem wspólnych procesów życiowych:
ruch, oddychanie, reakcja na bodźce, wzrost, wydalanie, odżywia-
nie i rozmnażanie, a każdy z tych procesów ma ogromny wpływ
na krótkoczasową i długoczasową zmianę w obrazie wykorzysty-
wanym zarówno w diagnostyce, planowaniu leczenia, jak i terapii.
Deformacyjna rejestracja obrazu jest użyteczna w wielu aspektach
radioterapii, takich jak: konturowanie, deformacja dawki, śledzenie
zmian w rozkładzie dawki i planowanie adaptacyjne. W systemie
RayStation deformacyjna rejestracja obrazu jest zintegrowana, co
oznacza, że nie ma potrzeby eksportowania i przesyłania danych
pomiędzy różnymi programami. Obecnie dostępne są dwa różne
algorytmy rejestracji deformacyjnej dające bardzo dużą swobodę
w pracy z różnymi rodzajami obrazów i obrazami o różnej jakości.
Zapraszamy do zapoznania się ze szczegółami ich działania.
Hybrydowa rejestracja deformacyjna
Algorytm ANACONDA (ANAtomically CONstrained Deforma-
tion Algorithm) łączy informacje zawarte w obrazie (takie jak
poziom szarości) z informacjami anatomicznymi pochodzącymi
z zestawu konturów. Umożliwia to uzyskanie spójności struktur
anatomicznych nawet w obszarach, w których obraz jest mniej
wiarygodny z powodu licznych artefaktów. Algorytmy bazujące
jedynie na obrazie mają ograniczenia, ponieważ potrafią prze-
prowadzać regularyzację pola deformacji tylko poprzez zasto-
sowanie pewnych stopni wygładzania. Algorytm ANACONDA
jest dedykowany dla deformacyjnej rejestracji pomiędzy obra-
zami CT/CT, CT/CBCT oraz MR/MR (tej samej sekwencji). Należy
zauważyć, że dokładność rejestracji deformacyjnej zależy od
użytkownika. Każdy ośrodek podąża za własnymi procedura-
mi przeprowadzania rejestracji obrazu. RayStation daje lepszą
dokładność deformacji w porównaniu z konkurencyjnymi syste-
mami, jeżeli w ośrodku została ustalona i wdrożona procedura
przeprowadzania deformacyjnej rejestracji obrazu [1]. Badanie
wykazuje również, że RayStation pozwala uzyskać dobre wyniki
rejestracji obrazu dla ustawień domyślnych.
Ryc. 1
Fuzja obrazów w fazie wdechu i wydechu. Po lewej: deformacyjna rejestracja
obrazu (ANACONDA); po prawej: sztywna rejestracja obrazu
