基于国产直线加速器联影URT-linac 506c不同图像引导方式的辐射剂量与图像质量测量

摘要

目的：比较分析国产直线加速器联影URT-linac 506c自带电子射野影像系统（EPID）、兆伏级锥形束CT(MVCBCT)和千伏级扇形束CT(kV-FBCT)用于调强放射治疗图像引导成像（IGRT）时的辐射剂量和成像质量，为临床选择合适IGRT提供数据支持。方法：采用圆柱形有机玻璃模体、PTW 300013指形电离室、Unfors Xi笔形电离室和Catphan504模体测量联影URT-linac 506c自带的EPID、MV-CBCT和kV-FBCT系统各种扫描协议下的辐射剂量和成像质量参数。EPID采用0°和90°正交野成像，MV-CBCT采用CBCT成像，kV-FBCT采用螺旋CT成像，计算各种IGRT方式加权辐射剂量和图像质量参数，分析比较各扫描协议的辐射剂量和成像质量参数差异。结果：在联影IGRT模式中，EPID、MV-CBCT Half Scan、MV-CBCT Full Scan/Half Fan和kV-FBCT的图像引导耗时分别为（80.80±1.30）s、（75.00±2.92）s、（98.60±1.67）s和（77.40±1.94）s，差异有统计学意义（Z=15.892, P=0.001）。在辐射剂量方面，EPID成像剂量低于MV-CBCT和kV-FBCT成像剂量。EPID、MV-CBCT和kV-FBCT最小辐射剂量分别为（2.30±0.67）mGy、（13.01±0.84）mGy和（8.17±0.40）mGy。在图像质量方面，kV-FBCT成像质量高于MV-CBCT和EPID。kV-FBCT组均能分辨6组线对，空间分辨率为0.83 mm;MV-CBCT组最多只能分辨4组线对，空间分辨率为1.25 mm;EPID组虽然能分辨出11组线对，空间分辨率为0.46 mm，但图像噪声水平和密度分辨率较差。结论：对于儿童病人及头颈部病人，建议尽量采用低剂量模式的kV-FBCT扫描方案；对于胸、盆腔部扫描，也建议采用低剂量模式的kV-FBCT扫描方案。

关键词

URT-linac 506c / 图像引导放疗 / 辐射剂量 / CTDI模体 / Catphan504

基金资助

国家自然科学基金（82203963）; 广州市科技计划基金（2024A04J10022）