基于盆腔迭代锥形束CT图像的剂量学可行性分析

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。

基于iCBCT图像的盆腔肿瘤放疗计划剂量计算相关研究

为了探讨iCBCT图像用于盆腔肿瘤剂量计算的准确性,本研究选取某院使用Halcyon加速器行放疗的病例30例,利用Eclipse 15.6计划系统重新设计容积旋转调强(VMAT)放疗计划,随后将首次治疗采集的摆位CBCT图像(iCBCT)与计划CT图像(p CT)进行配准,并将每例病例的VMAT计划(pCT计划)移植到iCBCT图像上,基于iCBCT图像标定的CT值-相对电子密度曲线重新进行剂量计算,生成新的治疗计划(iCBCT计划)。采用SPSS 26.0软件对两种计划的剂量学参数进行t检验分析。结果显示,i CBCT计划和pCT的计划相比,计划靶区(Planning target volume,PTV)剂量学参数中D_(2)、D_(98)、D_(mean)、适形指数(Conformity index,CI)和均匀性指数(Homogeneity index,HI)结果均较接近,差异平均值依次为0.71%、0.53%、0.97%、0.25%和0.95%,差异无统计学意义(p>0.05)。所统计的危及器官中,左右股骨头、直肠和膀胱的D_(mean)、D_(5)、V_(20)、V_(30)和V_(40)的差异平均值均较小,均无统计学意义(p>0.05),差异平均值最大的参数为膀胱的D_(mean),差异值为1.71%。与pCT计划相比,iCBCT计划的Gamma通过率为1%/1 mm标准(88.1±1.1)%,2%/2 mm标准(97.8±1.2)%。两种计划的等中心点剂量与实测值相比差异平均值分别为0.98%和0.81%,差异均无统计学意义(p>0.05)。结果提示,在大多数盆腔病例中,iCBCT图像用于放疗计划剂量计算的结果准确、可靠,准确性满足临床应用的要求。