基于盆腔迭代锥形束CT图像的剂量学可行性分析

作者：杨波; 汪之群; 李文博; 祝起禛; 黎蕊; 张新; 潘俊生; 胡克; 张福泉; 邱杰^*

来源：中华放射医学与防护杂志, 2021, 41(11).

• 迭代锥形束CT
• 治疗计划
• 剂量
• γ通过率

目的研究利用盆腔迭代锥形束CT(CBCT)图像用于治疗计划剂量计算的可行性分析, 为自适应放疗提供图像保障。方法使用Varian Halcyon 2.0环形加速器对CIRS 062 M模体(CIRS, Norfolk, VA, USA)进行扫描, 测量其不同散射条件下的CT值并计算其平均值, 建立锥形束CT-电子密度转换曲线(iterative Cone-beam CT to electron density, ICBCT-ED)。采集CIRS 002PRA盆腔调强专用模体的CT和不同位置的ICBCT图像, 设计基于CT图像的VMAT计划, 移植至ICBCT图像上, 重新进行剂量计算, 比较靶区、危及器官及三维体积剂量γ通过率的差异。以患者实际治疗计划为基准, 回顾性分析10例盆腔患者全流程三维剂量γ通过率的差异。结果无散射体的孤立模式与全散射中心位置的CT值偏差较大, 最大偏差144 HU。其他全散射位置与中心位置CT值相近, 最大偏差<50 HU。基于盆腔模体不同位置处的ICBCT图像的计算结果, 无论靶区还是危及器官的剂量偏差均<1 Gy。与基于CT图像的计划相比, 基于ICBCT图像的三维剂量γ通过率1%/1 mm和2%/2 mm的平均值分别为(88.86±1.18)%和(98.38±0.89)%。10例盆腔肿瘤患者2%/2 mm和3%/3 mm的平均值范围分别为90.03%～95.43%和93.58%～97.78%。最差结果为膀胱过充盈引起的外轮廓变化造成的剂量差异, 2%/2 mm和3%/3 mm的三维剂量通过率仅为85.90%和92.90%。结论在足够的散射条件下, 重建ICBCT-ED转换曲线, 利用Halcyon直线加速器的ICBCT图像进行治疗计划设计, 其精度是可以满足临床应用的标准的, 为将来的自适应放疗提供了保障。

• 单位
  北京协和医院; 中国医学科学院北京协和医学院