可形变闪烁剂量计 II：剂量与形变矢量场追踪的实时同步测量
医学物理
2021-09-22 v1
摘要
解剖运动与形变给理解放疗过程中的投递剂量分布带来挑战。因此，形变图像配准（DIR）算法日益用于将一个图像集的轮廓与剂量分布映射到另一图像集。然而，尽管其已有商业可用产品，验证工具的缺乏减缓了它们的临床采用。本工作提出一种新型水等效可形变剂量计，可同步测量剂量分布并追踪形变矢量场（DVF）。该剂量计由嵌入圆柱形弹性体矩阵中的 19 根闪烁光纤探测器阵列构成。它由两对立体相机成像，追踪闪烁体的位置与角度，同时测量剂量。所得系统在 DVF 测量上提供 0.3 mm 的精度。该剂量计在固定与形变条件下分别用 5×3、4×3 和 3×3 cm² 的 6 MV 光子束照射。测得的 DVF 与 DIR 算法（Plastimatch）计算所得者比较，计算与测量 DVF 间偏差低于 1.5 mm。在剂量测量方面，该剂量计在固定与形变条件下获取的剂量分布与治疗计划系统计算及使用 Hyperscint 剂量测量系统的补充剂量验证一致在 1% 以内。利用所展示的闪烁探测器特性，我们开发了一种实时、水等效可形变剂量计。鉴于其传感器追踪位置精度与剂量测量准确度，所开发的探测器可作为验证 DIR 算法及在固定与形变条件下测量剂量分布的有前景工具。
引用
@article{arxiv.2101.08835,
title = {Deformable Scintillation Dosimeter II: Real-Time Simultaneous Measurements of Dose and Tracking of Deformation Vector Fields},
author = {Emily Cloutier and Luc Beaulieu and Louis Archambault},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.08835},
year = {2021}
}