基于图像指导辐射疗法 (IGRT) 的剂量计算精度的比较评估,使用圆束,兆电压和千伏CT模式

科学领域:

• 医学物理 医学物理
• 放射治疗 物理 物理
• 以图像为指导的干预措施

背景情况:

• 精确的剂量计算对于有效的放射治疗至关重要,特别是在适应性放射治疗 (ART) 中,治疗计划根据每日成像进行调整.
• 图像引导放射治疗 (IGRT) 模式,如形束计算断层扫描 (CBCT),兆电压计算断层扫描 (MVCT) 和图像引导千伏计算断层扫描 (IG-kVCT) 提供了实时剂量评估的潜力.
• 这些IGRT模式的剂量测量准确性取决于特定的Hounsfield单位对密度 (HU-D) 校准,需要对可靠的ART实施进行彻底评估.

研究的目的:

• 评估CBCT,MVCT和IG-kVCT在适应性放射治疗 (ART) 中剂量计算的剂量计准确性.
• 为了比较从IGRT图像获得的剂量计算与计算机断层扫描模拟 (CT-sim) 引用,使用模式特定的HU-D校准.
• 通过幻影研究和患者计划测量,验证每个IGRT模式的可行性,以精确计算ART中的剂量.

主要方法:

• 使用Tomo幻影HE和CIRS胸部幻影,为CBCT,MVCT和IG-kVCT生成了HU-to-density (HU-D) 校准曲线.使用Tomo幻影HE和CIRS胸部幻影.
• 从IGRT图像计算出的剂量分布与幻影研究中的CT-sim参考结果进行了比较.
• 剂量计准确性进一步通过将CT-sim和IGRT图像上的重新计算剂量与使用ArcCHECK系统和马分析的头和前列腺患者计划中的测量剂量进行比较来评估.

主要成果:

• IG-kVCT显示了最高的准确性,与CT-sim紧密匹配,马通过率 (GPR) 为99.8% (3%/3毫米) 和98.5% (3%/2毫米),剂量差异小于1%.
• CBCT和MVCT的准确性略低,GPR分别为97.2%和96.5% (3%/3毫米),剂量差异高达2%.
• 与CT-sim和测量剂量相比,所有IGRT方法都获得了临床上可接受的一致性,没有观察到统计学上显著的差异.

结论:

• 所有三个评估的IGRT模式 (IG-kVCT,CBCT,MVCT) 在采用模式特定的HU-D校准曲线时,都表现出适应剂量计算的临床可接受的剂量计准确性.
• 在ART中,IG-kVCT为剂量计算提供了经过测试的IGRT方法中最高的精度.
• 这些发现支持在适应性放射治疗工作流程中使用这些IGRT模式,并进行适当的校准,以精确计算适应性放射治疗工作流程中的剂量.