千伏级CBCT成像与兆伏级射束传递的并行：利用二维防散射栅和基于栅格的散射采样抑制交叉散射
摘要：使用千伏（kV）和兆伏（MV）束同时进行在锥形束计算机断层扫描（CBCT）引导放射治疗中有潜在的应用，如单次呼吸持续扫描，金属伪影减少以及MV治疗传递过程中的同时成像。然而，MV束传递过程中产生的MV交叉散射会降低CBCT图像质量。为了解决这个问题，研究了一种二维防散射栅和交叉散射校正方法。使用三维打印的钨质二维防散射栅原型来减少在同时传递MV束时kV投影中的MV交叉散射通量。使用二维栅作为交叉散射强度采样设备，即基于栅的散射采样，来校正剩余的交叉散射。为了测试这种方法，进行了kV CBCT扫描，同时传递6和10 MV束，模拟高剂量传递情况下的治疗。所提出方法的MV交叉散射抑制性能在幽灵投影和CBCT图像中进行评估。平均而言，二维栅将kV投影中的MV交叉散射强度降低了3倍。基于栅的散射采样估计的剩余MV交叉散射值与测量的参考强度值之间的差异在7%以内。在同时传递kV-MV束过程中，CBCT图像质量得到了显著提高。没有采用我们的方法时，Hounsfield单位（HU）的中位数不准确性高达191 HU，采用我们的二维栅和散射校正方法后，降低至3 HU。我们的方法使对比度比率改善了2-6倍。结果表明，我们的方法可以成功地将高能量交叉散射的影响最小化，在同时传递kV CBCT成像和兆伏治疗过程中。
作者：Farhang Bayat, Mohamed Elsayed Eldib, Brian Kavanagh, Moyed Miften, Cem Altunbas
论文ID：2204.07200
分类：Medical Physics
分类简称：physics.med-ph
提交时间：2022-08-24