Inżynier i Fizyk Medyczny 3/2017 vol. 6
133
radioterapia
/
radiotherapy
artykuł naukowy
/
scientific paper
Streszczenie
T
omografia 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 pro-
mieniowania na okoliczne narządy krytyczne. Jednym z podsta-
wowych procesów przygotowania systemu planowania leczenia
(SPL) do obliczania rozkładu dawek przy użyciu informacji obra-
zowej dla heterogennych ośrodków jest implementacja krzywej
kalibracyjnej, wiążącej wartości HU z masową lub elektronową
gęstościąmateriałów. Dane niezbędne do jej wyznaczenia zosta-
ły zebrane dla 6 protokołów skanowania/rekonstrukcji, dla ze-
stawu materiałów z zakresu gęstości wynikających z anatomicz-
nej budowy pacjenta oraz trzech materiałów o wysokiej gęstości
dla implantów: aluminium, tytan, stal chirurgiczna, umieszczo-
nych w fantomie CIRS. Pomiary wykonano dla dwóch tomogra-
fów, dla dwóch fantomów CIRS w celu walidacji uzyskanych wy-
ników i porównano je dodatkowo z pomiarami z innego ośrodka.
Po przeprowadzeniu oceny wpływu różnych parametrów ska-
nowania i rekonstrukcji oraz położenia obiektów testowych na
uzyskiwane wartości liczb tomograficznych, wyznaczono war-
tości 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 potwier-
dzenie 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 przed-
stawiono proces kalibracji liczb tomograficznych vs gęstości ma-
sowe na potrzeby implementacji w SPL.
Słowa kluczowe:
liczby tomograficzne, radioterapia, planowa-
nie leczenia, tomografia komputerowa
Abstract
M
odern radiotherapy plannings based on CT image infor-
mation. A purpose of RT planning is to calculate a dose
distribution to ensure homogeneity of it in a target volume
and minimize an impact of radiation on surrounding OARs. An
one of a basic processes for a preparation of a treatment plan-
ning system (TPS) to calculate the dose distribution using the
imaging information of heterogeneous objects/materials is an
implementation of a calibration characteristic correlating HU
with a mass or electron density of the materials. Data required
to obtain this characteristic was collected for 6 clinical proto-
cols/reconstructions. This was donefor a set of materials with
densities represented human body tissues and three high den-
sity materials: aluminum, titanium, stainless steel. They were
placed in a CIRS phantom. Measurements were made for two
CTs, two CIRS phantoms to validate obtained results. They also
were compared with measurements received from another
centre. A calibration data (mass density) = f (HU) was implemen-
ted into the TPS after evaluation of an impact of the scan and
reconstruction parameters, location of the test objects in the
phantom in the CT image reconstructions. The end-to-end tests
were done as the last step of a verification and confirmation of
accuracy of the data entered to the TPS. The obtained results
were in 1.5% accepted tolerance. The calibration process of CT
numbers vs mass density has been described in the article.
Key words:
CT numbers, radiotherapy, RT planning system,
computed tomography
Kalibracja liczb tomograficznych
na potrzeby planowania leczenia
w radioterapii
A calibration of ct numbers for radiotherapy
planning purposes
Dominika Oborska-Kumaszynska, Douglas Northover
The Royal Wolverhampton NHS Trust New Cross hospital Wednesfield, Wolverhampton WV10 0QP, United Kingdom, e-mail:
otrzymano / received:
26.04.2017
poprawiono / corrected:
04.05.2017
zaakceptowano / accepted:
08.05.2017
