在MR线性加速器上实时辐射束成像,使用定量T₁映射.

科学领域:

• 医学物理 医学物理
• 辐射疗法 辐射疗法
• 磁共振成像是一种磁共振成像技术.

背景情况:

• 辐射束的直接3D成像可以提高辐射剂量计的准确性.
• 在辐射期间观察到T1加权的MRI强度变化,与放射性化学氧气耗尽有关.
• 定量T1映射为剂量测量应用提供了更高的灵敏度.

研究的目的:

• 使用MR-Linac实时可视化辐射输送,通过观察水的自旋格子放松时间 (T1) 的剂量诱导变化 (T1).
• 量化辐射剂量,自旋格子放松率 (R1) 和溶解氧度之间的关系.
• 调查辐射暴露期间T1变化的潜在机制.

主要方法:

• 辐射和成像超纯水和1%的阿加罗斯凝幻象使用1.5T的Elekta Unity MR-Linac.
• 采集辐射前,辐射期间和辐射后的图像,使用双回声Look-Locker序列进行同时动态T1/B0映射.
• 测量R1随着剂量变化 (ΔR1/ΔDose),放射化学氧耗尽 (ROD) 和氧放松度 (r1,O2) 的变化.

主要成果:

• R1 变化与输送的辐射剂量在空间时间上相关,并且在辐射后持续了一个多小时.
• 在水中,ΔR1/Δ剂量为-1.0 × 10−4 s−1/Gy,r1,O2为5.4 × 10−3 s−1/(mg/L,ROD为-0.010 (mg/L) /Gy.
• 仅仅放射化学氧气耗尽不足预测观察到的MRI效应;最小可检测剂量为11.1 Gy.

结论:

• 定量T1映射成功地在水和阿加罗斯凝中实时成像了辐射剂量模式.
• 放射性化学氧气耗尽只占测量T1变化的一部分.
• 阿加罗斯凝可以作为3D患者特异性质量保证的幻影;未来的应用可能包括FLASH放射治疗的体内剂量测量.