Využití dual energy CT pro plánování protonové léčby

Abstract

V současné klinické praxi je pro plánování protonové léčby využívána stechiometrická kalibrace single energy CT (SECT). Tato kalibrace je ale zatížena inherentními nejistotami plynoucími z jejího charakteru. Pro plánování protonové léčby je zapotřebí nejistoty minimalizovat, neboť vzhledem ke specifické hloubkové dávkové distribuci od protonů mají nejistoty v protonové léčbě zásadní dopad na~kvalitu léčby. Potenciální zpřesnění v tomto směru může přinést dual energy CT (DECT) metoda kalibrace. Tato práce popisuje způsob implementace DECT pro plánování protonové léčby na základě fyzikálních hustot tkání. Současně uvádí výsledky experimentu provedeného na fantomu se zvířecími tkáněmi. Součástí práce je také vytvoření plánů pro dvě různé diagnózy založených na SECT a DECT snímcích a jejich vzájemné porovnání.

In the current medical practice, planning of proton therapy treatement is based on stochiometric calibration using single energy CT scans (SECT). This calibration involves uncertainty resulting from its nature. The proton therapy requires minimalisation of such uncertainties as proton beams have a specific depth dose distribution that affects the quality of the treatment greatly. Potential elimination of the uncertainties can be achieved by using dual energy CT (DECT) scans for planning of the treatment. This thesis describes the implementation of DECT calibration based on physical densities of the tissues into proton therapy treatment. Along with the calibration itself, results of an experiment involving animal-tissue phantom are presented. Finally, plans for two diagnoses were performed based on both SECT and DECT calibration and their comparison is also involved in the thesis.