用于剂量计算与累积的质量守恒 4D XCAT 体模
医学物理
2015-06-16 v1
摘要
XCAT 体模是一种逼真的 4D 数字躯干体模，广泛应用于成像和治疗研究。然而，该体模在不同呼吸相位间不守恒肺质量，导致详细的剂量学模拟和剂量累积不符合物理实际。本文开发了一个框架，通过在 XCAT 肺部强制实施局部质量守恒来纠正这一问题。进行了剂量计算以评估忽略质量守恒的影响，并展示了该体模在计算不规则呼吸患者累积交付剂量中的应用。使用蒙特卡罗方法模拟了常规治疗和 SBRT 治疗的交付过程。使用质量守恒后，肺部剂量的空间分布发生了定性变化；然而相应的 DVH 并未发生显著变化。与基于 4DCT 的预测相比，交付剂量显示出相似的肺部度量结果，但在某些空间区域可见 10% 的剂量差异。利用此工具模拟患者治疗揭示了计划剂量与整个治疗过程中计算出的交付剂量之间的差异。该软件可由作者免费提供。
引用
@article{arxiv.1306.4218,
title = {A Mass-Conserving 4D XCAT Phantom for Dose Calculation and Accumulation},
author = {Christopher L. Williams and Pankaj Mishra and Joao Seco and Sara St. James and Raymond H. Mak and Ross I. Berbeco and John H. Lewis},
journal= {arXiv preprint arXiv:1306.4218},
year = {2015}
}
备注
18 pages, 10 figures. Accepted for publication in Medical Physics