تأثير كاهش اثر ساختگي فلز در برآورد توزيع دوز توسط نرم افزار طراحي درمان ISO gray

The Impact of Metal Artifact Reduction in Estimation of Dose Distribution in ISOgray Treatment Planning Software

در بدن برخي از بيماران مبتلا به سرطان و تحت درمان با اشعه، اجسام خارجي فلزي وجود دارند كه عدد اتمي آن ها تفاوت زيادي با عدد اتمي ‌بافت­ هاي بدن دارد. اين امر موجب ايجاد آرتيفكت در تصاوير، اختلاف زياد در اعداد سي تي و خطا در محاسبات مي ­شود. اين مطالعه جهت بررسي تاثير اصلاح آرتيفكت فلز بر تصاوير و مقايسه ميزان دوز محاسباتي توسط سيستم طراحي درمان ISOgray با دوز اندازه ­گيري شده انجام گرفته است. روش بررسي: براي ايجاد شرايط بروز آرتيفكت فلز در تصاوير CT، فانتومي ‌استوانه ­اي شكل و همگن از جنس پرسپكس تهيه شد. درون آن حفراتي براي قرار دهي دوزيمتر فارمر و ميله‌ ها­­ي فلزي از جنس تيتانيوم ايجاد شد. به ترتيب، فانتوم پرسپكس و ميله هاي فلزي نقشي مشابه بدن انسان و پروتز فلزي ايفا مي كنند. تصاوير CT از فانتوم در شرايط حضور و عدم حضور فلز تهيه شد. از دو نرم افزار MDT و كنترل سيستم CT براي اصلاح آرتيفكت فلز استفاده شد. محاسبه دوز در مركز فانتوم به ازاي MU100 در انرژي­ هاي فوتوني 6 ، 10 و 15 MV توسط سيستم طراحي درمان ISOgray دستگاه شتاب­ دهنده صورت گرفت. نتايج با اندازه ­گيري ­هاي انجام شده توسط دوزيمتر فارمر مقايسه گرديد. يافته ‌ها: نتايج نشان مي ­دهد كه اختلاف قابل ملاحظه­ اي در برآورد دوز ميان تصاوير اصلاح شده با دو نرم افزار مذكور در انجام طراحي درمان با ISOgray وجود ندارد. كمترين درصد خطا 0/1% است كه مربوط به تصوير اصلاحي توسط نرم افزار MDT، با ضخامت برش mm3، فلز در فاصله cm2/5 و انرژي MV6 مي ­باشد. همچنين بيشترين درصد خطا 1/09% است كه مربوط به تصوير اصلاح شده توسط نرم­افزار MDT، با ضخامت mm3، فلز در فاصله cm2/5 و انرژي MV15 مي ­باشد. نتيجه‌ گيري: اصلاح آرتيفكت تصاوير تاثير زيادي در ميزان دوز برآورد شده توسط سيستم طراحي درمان ISOgray ندارد.

Purpose: Some cancer patients who receive radiation therapy have metal objects in their body. There is a difference between atomic numbers of these metal objects and body tissues. This creates artifacts in images and creates large difference in CT numbers and errors in the calculations. This study was performed to evaluate the effect of correcting metal artifact on images and compare the absorbed dose estimated by ISOgray treatment planning system (TPS) and measurement. Methods: Homogeneous cylindrical phantom was prepared from Perspex material to simulate human body conditions. Cavities were created for Farmer dosimeter and titanium metal rods acting as prosthesis. CT images of phantom were acquired in the presence and absence of metal rods. The correction of metal artifact was performed using Metal Detection Technique (MDT) and CT control softwares. Dose calculation was done at the phantom center for 100 MU at the photon mode with the energies of 6, 10 and 15 MV at ISOgray TPS. The results were compared with Farmer dosimeter. Results: The results show that there is no significant difference in absorbed dose calculated for different images corrected using two softwares by ISOgray TPS. The lowest and highest errors are 0.1% and 1.09% related to the images corrected by MDT software with the slice thickness of 3.0 cm and the distance of 2.5 cm and photon energies of 6 and 15 MV, respectively. Conclusion: The correction of artifacts in CT images does not have a significant effect on the dose calculated by ISOgray.