基于锥形线束CT图像剂量计算准确度的实际测量验证研究

目的采用实际测量的方法探讨CBCT图像用于剂量计算的准确度。方法回顾性分析苏州大学附属第二医院自2021年9月至2022年5月60位患者的锥形线束CT(CBCT)图像。利用Varian OBI系统获取模体的头部全扇面、头部半扇面、胸部半扇面、盆腔半扇面4种扫描模式的CBCT图像, 以CIRS电子密度模体建立对应扫描条件的CT值-电子密度(HU-ED)曲线, 在CBCT图像上设计放疗计划并对检测点的剂量计算结果与电离室测量结果进行比较, 分析剂量误差。然后利用三维剂量验证系统对60名患者基于CBCT图像放疗计划实施过程的准确度进行检测, 根据靶区D99%、Dmean、D1%和危及器官Dmean、D1%, 以及γ通过率来验证剂量计算的准确性。结果在模体点剂量检测中, 上述4种扫描模式CBCT图像的剂量计算误差分别为-1.06%±0.87%、-1.67%±0.86%、0.91%±0.73%、-1.54%±0.90%。患者基于CBCT图像治疗计划剂量学验证中, 各扫描模式下靶区(PTV)的Dmean、D99%及D1%差异均值均不超过2%, 除头部患者的晶状体外, 其他危及器官的Dmean和D1%差异不超过3%。各计划的靶区PTV及危及器官平均γ值在3%/2 mm标准下均<0.5。结论在正确建立HU-ED曲线的条件下, 基于CBCT图像的调强放射治疗(IMRT)/容积弧形调强放射治疗(VMAT)计划, 可用于适应性放射治疗(ART)中对靶区和危及器官实际受照剂量的估算与安全监控。对于头部患者, 采用全扇面扫描模式来获取图像能进一步提高剂量计算的准确度。