为在线自适应性质子疗法生成和评估解剖学保存虚拟CT,用于在线适应性质子疗法

科学领域:

• 医学物理 医学物理
• 辐射瘤学 辐射瘤学
• 图像引导疗法是指导图像的疗法.

背景情况:

• 每日CT生成对于在线适应性质子疗法 (APT) 对于管理分数间变化至关重要.
• 目前的CT生成方法对于质子剂量计算的适用性因解剖部位而异.

研究的目的:

• 提出一种解剖学维护虚拟CT (APvCT) 方法作为混合CBCT校正技术,特别是对于显著的解剖学变形.
• 评估APvCT与在线APT纠正的CBCT (cCBCT) 和虚拟CT (vCT) 的准确性.

主要方法:

• 通过使用cCBCT,vCT和APvCT将四名前列腺癌患者的每日71个CBCT转换为CT.
• APvCT采用可变形图像注册映射 pCT 到 CBCT 几何学,由cCBCT 上的深度学习细分指导.
• 与pCT比较HU,质密度和SPRRFD;使用DSC和mDTA对cCBCT进行ROI评估;通过GPR评估剂量分布.

主要成果:

• 与pCT相比,APvCT和vCT显示HU,质密度和SPRRFD的差异很小,与cCBCT不同.
• 与vCT (DSC = 0.39,mDTA ≥ 0.18厘米) 相比,APvCT实现了高的轮精度 (DSC ≥ 0.96,mDTA ≤ 0.01厘米).
• 基于APvCT的适应计划产生了90.9%的平均GPR与cCBCT相比,明显高于vCT (64.5%).

结论:

• APvCT轮与cCBCT参考结果非常相匹配,证实了优秀的解剖学保存.
• 在vCT中错误的解剖学可能导致不准确的适应计划.
• 在APvCT和cCBCT计划之间略低的GPR归因于SPR RFD差异.