vol. 4 2/2015 Inżynier i Fizyk Medyczny
92
artykuł
\
article
radioterapia
\
radiotherapy
które mają określoną wartość intensywności. Wartość 100% jest
obliczana jako średnia wartość pikseli w kwadracie umieszczo-
nym w centrum obrazu. W obu metodach ostateczna lokalizacja
krawędzi jest obliczana za pomocą interpolacji liniowej pomiędzy
dwoma punktami profilu wokół określonej wartości natężenia.
Oryginalne profile (zwłaszcza, gdy obraz jest filtrowany przez
ekstrakcje) nie są bardzo wrażliwe na zakłócenia. Toteż dla tego
rodzaju algorytmów nie jest tak ważne, aby zastosowane zostały
bardzo dobre estymaty dotyczące szumu. W przypadku lokalne-
go wyznaczenia krawędzi na podstawie intensywności używana
jest jedna trzecia minimalnych/maksymalnych wartości z profilu.
Dla globalnego określania krawędzi na podstawie intensywności
wartości progowe w ogóle nie są brane pod uwagę.
Po wykryciu krawędzi w kilku profilach skrajne punkty należy
połączyć linią. Jest to realizowane metodą najmniejszych kwa-
dratów dopasowania linii.
Ogólne równanie funkcji liniowej to:
y a x b
= ∗ +
W przypadku kilku punktów prowadzi to do następującego układu
równań:
y A x
= ∗
z:
y
y
y
y
A
a
a
a
x
x
x
x
n
n
n
=
=
=
1
2
1
2
1
2
1
1
1
,
,
Minimalizacja równoległej korekty funkcji y prowadzi do na-
stępującego układu równań (dopasowanie metodą najmniej-
szych kwadratów):
A Ax A Ay
T
T
=
Ten układ równań rozwiązuje się metodą trójkątnego roz-
kładu LU. W trakcie obliczeń wyznacza się średnio-kwadrato-
wy błąd funkcji liniowej, co jest stosowane do określenia, czy
założenie, że punkty wejściowe należą do tej samej linii, jest
prawdą.
Układ równań prowadzi do nieprawidłowego rozwiązania,
jeśli linia jest prawie równoległa do funkcji y. Aby obejść ten
problem, klaster punktów przed obliczeniami przekształca się
w układzie współrzędnych, w którym linia nie jest równoległa
do y. Kąt obrotu dla tego przekształcenia jest ustawiony do
kierunku kąta od pierwszego do ostatniego punktu w klastrze
punktów.
Budowa systemu kalibracji MLC
Akcelerator firmy Elekta posiada system wideo-optyczny do
określania położenia listków kolimatora MLC (Rys. 8). System
wykorzystuje to samo źródło światła, przeznaczone do kreowa-
nia pola symulacyjnego, jako źródło do rozpoznawania pozycji
listków. Elementy odblaskowe (reflektory światła w postaci ma-
lutkich luster lub syntetyczne rubiny) są zamontowane na końcu
każdego z listków. Światło emitowane z projektora jest odbija-
ne na tych elementach z powrotem tą samą drogą, co padające
światło. Rozdzielnik/selektor wiązki i układ luster odbija światło
do kamery złożonej z elementów półprzewodnikowych. Utwo-
rzony obraz pokazuje położenie reflektorów. Dzięki zastosowa-
niu otwartej przysłony powstaje wąska głębia ostrości. Koncen-
trując się na planie powierzchni górnej listków, obraz może być
dostrojony tak, że tylko reflektory są uwidocznione w obrazie
rejestrowanym przez kamerę. Sygnał wideo podlega digitaliza-
cji i przetworzeniu przez procesor obrazu w kontrolerze MLC.
Wszystkie reflektory mają ten sam kształt i rozmiar, co uprasz-
cza funkcję rozpoznawania pozycji dla wszystkich reflektorów.
Zaletą układu wideo-optycznego jest odczyt pozycjonowania
listków MLC w czasie rzeczywistym oraz jego duża rozdzielczość
przestrzenna i liniowość pozycjonowania. Jednakże większość
urządzeń CCD nie jest odporna na promieniowanie, stąd wyma-
ga częstej wymiany kamery.
Jedną z kwestii, które muszą być uwzględnione dla systemu
kolimacji, jest jednoznaczne zdefiniowanie i kontrola pozycji ko-
limatorów. W przypadku listków MLC o zaokrąglonych końcach,
ich pozycja jest określana na poziomie 50% dawki w profilu dawki
(obszar półcienia). Poziom ten jest determinowany przez sumę
efektów wynikających z rozpraszania i tłumienia promieniowania
przez końcówki tych listków. Znalezienie zerowego punktu od-
niesienia dla parametrów pozycjonowania listków MLC o płaskim
zakończeniu i kolimatorem zogniskowanym bazuje na zliniowa-
niu/wyrównaniu kolimatora z linią pola promieniowania rozcią-
gającą się od środka targetu tego pola do jego środka. Linia ta
odpowiada w przybliżeniu 50% wartości profilu dawki mierzonej
w poprzek granicy pola. Oznacza to, że fluencja mierzona w stałej
odległości od źródła promieniowania wzdłuż linii przebiegającej
prostopadle do projekcji okna kolimatora, jest ścisłym zbliżeniem
funkcji skokowej. Funkcja ta zmienia się i opada od pełnej wartości
w zakresie pola promieniowania do zera w geometrycznym rzucie
krawędzi kolimatora. Umieszczenie zatem przedniej powierzch-
ni szczęki kolimatora lub listków MLC w środku pola określa
Rys. 8
Układ wideo-optyczny do pozycjonowania listków MLC
Źródło:
[3].
