vol. 6 4/2017 Inżynier i Fizyk Medyczny
244
radiologia
\
radiology
artykuł naukowy
\
scientific paper
Materiały i metodyka
Grupa badawcza
Porównanie systemów Smart Deviceless4D i RPM/Advantage4D
oparto na badaniach obrazowych grupy sześciu pacjentów,
którzy z powodu nowotworu płuca zostali zakwalifikowani do
radioterapii frakcjonowanej. Pacjentów poinstruowano o ko-
nieczności równomiernego płytkiego oddychania. Nie przepro-
wadzano ćwiczeń oddechowych, nie zaobserwowano również
przypadkowego kaszlu.
Obrazowanie tomograficzne wykonano zgodnie z procedurą
RPM/Advantage oraz wykonano rekonstrukcje dziesięciu faz od-
dechowych. Następnie po usunięciu pliku zawierającego dane do-
tyczące ruchu klatki piersiowej zestaw obrazów
cine
poddawano
ponownej rekonstrukcji, tym razem przy użyciu programu Smart
Deviceless4D. Dzięki temu prostemu zabiegowi udało się uniknąć
powtórnego skanowania TK oraz rozbieżności wynikających z in-
nego ułożenia pacjenta lub porównywania różnych pacjentów.
Testy z użyciem fantomu
Podczas prób z fantomemDynamic Thorax PhantomModel 008A
(Computerized Imaging Reference Systems, Inc CIRS, Norfolk, VA,
USA) okazało się, że system Smart Deviceless4D nie jest w stanie
prawidłowo utworzyć rekonstrukcji
Maximum Intensity Projection
(MIP lubMax-IP) (Rys. 5). Ma to związek z budową fantomu, w któ-
rym większość parametrów mierzonych przez program (np. po-
wierzchnia przekroju płuc) pozostaje niezmienna.
Problem ten został rozwiązany w fantomie zbudowanym na
potrzeby testu (Rys. 6). Zastosowano w nim korpus składający
się z elementu o niskiej wartości HU („Płuca”) z zamocowaną na
stałe kulą szklaną symulującą guz nowotworowy (Target), oto-
czonego materiałem o HU zbliżonym do wody – symulującym
tkanki i skórę. Korpus uformowano w kształcie ściętego stożka,
który był w całości przesuwany za pomocą siłownika kontro-
lowanego oprogramowaniem. Ruch następował niezależnie
względem stołu jednocześnie wzdłuż osi długiej. Spowodowało
to, że (w opcji
cine
) dla jednej pozycji stołu (n) tomograf wyko-
nywał kilka skanów o różnej powierzchni przekroju całkowitego
(„External”) oraz elementu symulującego płuco. Umożliwiło to
programowi Smart Deviceless4D przyporządkowanie obrazu do
odpowiedniej fazy oddechowej.
Dzięki programowalnemu siłownikowi fantom posiada możli-
wość ustawienia długości skoku korpusu zawierającego target,
czasu, a także przebiegu jego cyklu.
Porównanie obrazów
Unieruchomiony w różnych momentach cyklu
przesuwu korpusu fantomwykorzystano do uzy-
skania serii 23 trójwymiarowych obrazów, które
następnie zostały zsumowane za pomocą funkcji
Max
aplikacji
Add/Sub
zainstalowanej w tomo-
grafie komputerowym. W wyniku tej operacji
otrzymano obraz 3D nazywany dalej MIP3D. Jest
to obraz analogiczny do otrzymywanych w to-
mografii komputerowej 4D sekwencji MIP. Za
pomocą tej techniki otrzymuje się np. obiekt bę-
dący sumą wszystkich pozycji guza lub narządów
krytycznych w czasie całego cyklu oddechowego
(przykładowo: płuca w tej rekonstrukcji mają za-
niżoną objętość, a wątroba – zawyżoną). Obraz
MIP3D pozbawiony jest jednak artefaktów wyni-
kających z ruchu fantomu lub ewentualnego błę-
du elementów systemu segregującego obrazy.
Obraz ten może stanowić odniesienie dla obra-
zów uzyskanych w testach dynamicznych.
Następnie, pozostając w przestrzennym do-
pasowaniu wzajemnym (
coregistration
) z powyż-
szymi obrazami, wykonano serie obrazowań
fantomu w ruchu. Uzyskano z nich rekonstruk-
cje MIP4DAdv oraz MIP4DDev, odpowiednio
z wykorzystaniem systemu RMP oraz opcji Devi-
celess. Wbadaniu wykorzystano cykl sinusoidal-
ny o skoku 1 cm i czasie trwania 4 s z biblioteki
programu.
Rys.6
Zmianaśredniejzrekonstruowanejobjętościstruktury
External
wsystemachAdvantage4D iSmartDeviceless4D
Źródło: Opracowanie własne.
Rys. 5
Obraz korpusu fantomu w fazie oddechowej 0% w projekcji poprzecznej, strzałkowej, czołowej oraz trójwy-
miarowej rekonstrukcji
Źródło: Opracowanie własne.
