Inżynier i Fizyk Medyczny 4/2017 vol. 6
245
radiologia
/
radiology
artykuł naukowy
/
scientific paper
W dalszej kolejności wykonano konturowanie uzyskanych
obrazów w systemie planowania leczenia Oncentra MasterPlan
(Nucletron, Columbia, MD, USA). Na każdym obrazie MIP4D,
MIP3D oraz poszczególnych fazach oddechowych stworzono
struktury „External”, „Płuco” oraz „Target”. W celu uniknięcia
błędu ludzkiego, obrysy wykonano przy użyciu narzędzia „Auto-
matic contouring” z parametrami
uper
(957 HU) i
lower
(-545 HU)
ustawionego na stałym poziomie dla wszystkich obrazów. Kon-
turowanie obszaru zaplanowanego do napromieniania (PTV) na
tomografiach wszystkich pacjentów przeprowadziła jedna oso-
ba, przy zachowaniu stałych wartości szerokości i poziomu okna
kontrastowości obrazu.
Odpowiednie struktury na kolejnych tomografiach porów-
nywano na podstawie wyliczonej objętości oraz współczynniku
podobieństwa zbiorowisk Sørensena/Dice’a. Współczynnik po-
dobieństwa pomiędzy dwoma pomiarami, WS (WS
∈
[0,1]), okre-
ślono jako stosunek dwukrotności wspólnego obszaru do sumy
wielkości obydwu obszarów [7]:
WS = 2C / (A + B),
gdzie:
A i B – objętości porównywanych struktur obrysowanych w sys-
temie Oncentra MasterPlan (OMP),
C – część wspólna porównywanych struktur A i B uzyskana
w systemie OMP.
WS jest wrażliwy na różnice w wielkości struktur i ich wza-
jemnej lokalizacji. Rozważmy dwa przypadki. W pierwszym dwa
regiony o jednakowej wielkości, które się na siebie nakładają
połową ich powierzchni, powoduje, że WS=
1
2
. Natomiast w przy-
padku, gdy region o mniejszej wielkości całkowicie zachodzi na
połowę wielkości większego, wskaźnik wynosi WS=
2
3
. Ten przy-
kład pokazuje, że we współczynniku różnice w lokalizacji są sil-
niej wykazywane od różnic w wielkości (Rys. 7).
nie można było określić prawidłowej lokalizacji, a tym samym
struktury odniesienia dla poszczególnych faz oddechowych.
W przypadku tomogramów pacjentów nie można określić war-
tości odniesienia.
Wyniki iwnioski
Nie jest możliwe bezpośrednie porównanie wykresów odde-
chowych obu systemów w związku z usuwaniem tych wykresów
przez system Smart Deviceless4D zaraz po dokonaniu rekon-
strukcji. Porównania obu aplikacji można dokonać jedynie po-
przez porównanie rekonstrukcji, które są wynikiem ich działania.
Advantage4D jest systemem, który dane oddechowe pozwa-
lające na przyporządkowanie obrazu do danej fazy oddechowej
czerpie z zewnętrznego surogata – markera umieszczonego na
ciele pacjenta (RPM), który wiąże ruch powierzchni ciała pacjen-
ta z ruchem narządów wewnętrznych. Natomiast Smart Device-
less4D jest systemem bramkowania wirtualnego, co oznacza, że
dane oddechowe czerpie tylko i wyłącznie z obrazów dostarczo-
nych mu do analizy. W przeciwieństwie do systemu RPM/Advan-
tage4D jest to aplikacja służąca wyłącznie do retrospektywnej
rekonstrukcji obrazów i aktualnie nie może zostać wykorzysta-
ny w bramkowanej radioterapii. Niemniej oprócz obrazów MIP
zostały poddane weryfikacji również ich części składowe, czyli
poszczególne fazy oddechowe.
Struktury MIP4D dla obydwu systemów w odniesieniu do
MIP3D posiadają wysoki współczynnik Sørensena/Dice’a,
tj. 0,9776 dla Advantage4D i 0,9699 dla Smart Deviceless4D (Ta-
bela 1).
Rys. 7
Zmiana średniej zrekonstruowanej objętości struktury
Płuco
w systemach
Advantage4D i Smart Deviceless4D
Choć liczbowo WS > 0,7 wskazuje na doskonałą zgodność, to
konkretna wartość WS jest trudna do interpretacji. Jego naj-
większą zaletą jest to, że daje możliwość porównania podobień-
stwa między parami obiektów [8].
Obrazy MIP fantomu w ruchu uzyskane w systemach 4D zo-
stały porównane z MIP3D (suma skanów statycznych). Pomimo
znanych wymiarów geometrycznych (wielkość i kształt PTV),
Tabela 1
Porównanie za pomocą współczynnika Sørensena/Dice’a struktury MIP3D
ze strukturami MIP4D uzyskanymi za pomocą Advantage4D i Smart Deviceless4D
podczas cyklu oddechowego fantomu. W kolumnach MIP3D i MIP4D ukazano obję-
tości obrysów MIP3D i MIP4D. Kolumna Inter przedstawia część wspólną struktur
MIP3D i MIP4D
Analiza objętości struktur
External
i
Płuco
(Rys. 8, 9) wykazała,
że maksymalny wydech w systemie Smart Deviceless4D przypa-
da na szóstą fazę (60%) cyklu oddechowego. Takie przesunięcie
nie jest istotne z punktu widzenia TK służącego do planowania
radioterapii, gdyż wówczas celem jest wyznaczenie obszaru
do napromieniania, a konturowanie ruchu guza odbywa się
Źródło: Opracowanie własne.
