利用傅里叶变换对胰腺 SBRT 患者进行自适应运动映射

近期研究表明，4DCT 无法准确测量呼吸引起的胰腺肿瘤运动。在本工作中，我们评估了接受 SBRT 治疗的胰腺肿瘤的每日运动，并开发了自适应策略以预测和补偿该运动。利用一种在每次 2D CBCT 投影图像中重建瞬时 3D 位置的模型，计算了 CBCT 采集期间胰腺肿瘤的每日运动轨迹。我们基于 SI 方向运动的傅里叶频谱开发了一种度量（称为“频谱相干性”，SC），并分析了 SC 预测基于运动的误差及根据运动特征对患者进行分类的能力。每日运动幅度在 AP、LR 和 SI 方向上平均超出治疗前 4DCT 成像的预测值分别为 3.0 mm、2.3 mm 和 3.5 mm。SC 与每日运动差异及肿瘤剂量覆盖度相关。在模拟的自适应方案中，基于 SC 调整靶区边界，导致平均靶区 D95、D99 和最小剂量显著增加。我们基于傅里叶的方法区分了呼吸运动的一致性与非一致性特征，并与每日运动偏离治疗前 4DCT 的情况相关联。研究证明了基于 SC 的自适应方案的可行性，并利用这种患者特异性的呼吸信息，通过扩大非一致性呼吸者的覆盖范围同时缩小一致性呼吸者的治疗体积，改善了靶区剂量学。