基于标记点结构体积比确定原始等中心纵向位置的方法研究

Study on Method of Determining Longitudinal Position of the Primary Isocenter Based on Volume Ratio of Marker Structures

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摘要目的针对放疗标记点出现在两层CT图像的情形,提出一种基于标记点结构体积比(Volume Ratio,VR)确定标记点中心纵向位置,进而确定放疗原始等中心纵向位置的方法,并进行测试和初步应用.方法使用一台西门子CT模拟机,选取放疗盆腔扫描协议RT_Pelvis,扫描水模体及其上的一个金属标记点,层厚和层间距均为5 mm.根据不同的重建初始位置偏移(ΔBegin),以间隔0.1 mm重建50套不同的CT图像序列,对应标记点中心的50个标称纵向位置偏差(ΔLNGm).对标记点出现在2层图像上的CT序列,通过勾画得到2个标记点结构并计算出标记点VR,研究VR随标记点中心ΔLNGm的变化规律.最后,选取20例盆腔肿瘤患者,应用上述变化规律,计算得到ΔLNGm值,进而得到相应的原始等中心纵向位置数据.结果 ΔBegin的值从1.9 mm到3.7 mm的19个CT图像序列,标记点出现在两层CT图像上.随着ΔLNGm从1.6 mm逐渐增加到2.5 mm,VR的值也从接近0逐渐增加到1.使用公式:VR=a+b×ΔLNGm+c×ΔLNGm2进行拟合,得到a、b和c的数值分别为0.7334、-1.4277 mm-1和0.6129 mm-2.对选取的20例盆腔肿瘤患者通过勾画标记点结构计算得到VR的值,分别通过手工查表和使用公式求解方程两种方式,计算得到ΔLNGm,两种方式的结果一致.结论对放疗标记点出现在两层CT图像的情形,标记点结构VR随标记点中心的ΔLNG有一定的变化规律,利用该规律可以计算出标记点中心的纵向位置,进而计算出放疗原始等中心的纵向位置,为物理师确定放疗原始等中心的精确位置提供了有益的参考.