Specifikace CT pro plánování radioterapie

Abstract

Proces plánování radioterapie začíná pořízením CT série pacienta – 3D modelu pro tvorbu ozařovacího plánu. Na plánovací CT sérii se definuje cílový objem pacienta a kritické orgány, voxely 3D modelu pak udávají informaci o materiálovém složení použitém pro výpočet dávkové distribuce. Každému voxelu je přiřazena hodnota, formou CT čísel nebo Hounsfieldových jednotek, udávající míru zeslabení záření v daném místě. Informace o složení tkáně, udávané v relativní elektronové hustotě a/nebo fyzikální hustotě, plánovací systém radioterapie získává z CT kalibrační křivky. Tato křivka je z CT získána pomocí dedikovaných fantomů s objekty o známém složení a může záviset na akvizičních parametrech použitého CT vyšetření. Bakalářská práce studuje vliv akvizičních parametrů CT na tvar CT kalibrační křivky a následný vliv na vypočtenou dávkovou distribuci v plánovacím systému. V rámci práce byla pořízena řada CT sérií densitního fantomu na několika CT přístrojích, včetně využití kovových materiálů simulujících implantáty. Pro vybrané klinicky relevantní algoritmy a radioterapeutické modality byly porovnány dávkové distribuce příslušné různým CT kalibračním křivkám.

Radiotherapy treatment planning process begins with acquisition of a patient CT series - 3D model to create a treatment plan. Planning CT series is used to define target volume as well as critical organs. Individual voxels then give information about material distribution used in calculation of dose distribution. Each voxel is assigned with value, CT number or Hounsfield unit, reflecting attenuation of ionizing radiation at given spot. Information about tissue composition is expressed by relative electron density and/or physical density and is obtained from CT calibration curve. The CT calibration curve is constructed using CT of dedicated phantoms with objects of known material composition and may depend on parameters of CT acquisition. This degree project studies impact of CT acquisition parameters on CT calibration curve and consequent effect on calculated dose distribution. The work is based on series of density phantom CT exams on several CT scanners including metalic materials simulating implants. For selected algorithms/radiotherapy modalities the resulting calculated dose distributions relevant to different CT calibration curves were compared.