การประเมินผลการใช้อัลกอริทึม iterative metal artifact reduction (iMAR) และการขยายสเกลของตัวเลข CT ต่อการกระจายรังสีในแผนการรักษาเทคนิคVMAT ส่วนศีรษะและลำคอ (ศึกษาในหุ่นจำลอง): Evaluation of the iterative metal artifact reduction (iMAR) algorithm and an extended CT number scale on dosimetry of head and neck VMAT treatment planning (phantom study)

อัจฉรี ศรีนุเคราะห์

ผู้แต่ง

อัจฉรี ศรีนุเคราะห์ กลุ่มงานรังสีวิทยา โรงพยาบาลมหาราชนครราชสีมา

คำสำคัญ:

สิ่งแปลกปลอม, การขยายสเกลซีที, อัลกอริทึม iMAR

บทคัดย่อ

หลักการและวัตถุประสงค์: สิ่งแปลกปลอมจากอะมัลกัมในภาพเอกซเรย์ซีที ทำให้ตัวเลขซีที และการคำนวณแผนการฉายรังสีแบบปรับความเข้มเชิงปริมาตรของโรคมะเร็งศีรษะและลำคอไม่ถูกต้อง จึงทำการศึกษาเพื่อประเมินผลการแก้ไขโดยใช้อัลกอริทึม iterative Metal Artifact Reduction (iMAR) และขยายสเกลซีที ในเครื่องซีทีจำลองการรักษา ร่วมกับการขยายเส้นโค้งสอบเทียบซีทีในระบบวางแผนการรักษา

วิธีการศึกษา: สร้างและขยายเส้นโค้งสอบเทียบซีทีในระบบวางแผนการรักษา จากนั้น ประเมินผลการใช้ iMAR และการขยายสเกลซีที เพื่อแก้ไขตัวเลขซีที แล้วประเมินผลการใช้ iMAR และการขยายสเกลซีที ร่วมกับการขยายเส้นโค้งสอบเทียบซีที ต่อความถูกต้องของแผนการฉายรังสีแบบปรับความเข้มเชิงปริมาตร โดยศึกษาย้อนหลังแผนการฉายรังสีแบบปรับความเข้มเชิงปริมาตรของโรคมะเร็งศีรษะและลำคอ ที่มีสิ่งแปลกปลอมในภาพ ของโรงพยาบาลมหาราชนครราชสีมา ระหว่างเดือนตุลาคม 2564 ถึงมีนาคม 2565 กลุ่มตัวอย่าง 11 ราย แล้วคัดลอกตำแหน่งอะมัลกัม เป้าหมาย และวิธีคำนวณของแต่ละราย มาศึกษาในหุ่นจำลองระหว่างเดือนมิถุนายน ถึงกันยายน 2565

ผลการศึกษา: ในบริเวณสิ่งแปลกปลอม iMAR แก้ไขตัวเลขซีทีของเนื้อเยื่อเท่านั้น ในขณะที่ การขยายสเกลซีทีแก้ไขตัวเลขซีทีของโลหะเท่านั้น แผนการฉายรังสีแบบปรับความเข้มเชิงปริมาตรที่ศึกษาในหุ่นจำลอง ผ่านเกณฑ์ประเมินของระบบพอร์ทัล โดซิมิทรี (ร้อยละ 3, 3 มม.) ทั้งหมด ผลการวัดด้วยเทอร์โมลูมิเนสเซนต์ โดซิมิเตอร์ (ทีแอลดี) ไม่แตกต่างจากระบบวางแผนการรักษาอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p = 0.129)

สรุป: iMAR แก้ไขตัวเลขซีทีของเนื้อเยื่อในบริเวณสิ่งแปลกปลอม ในขณะที่ การขยายสเกลซีทีแก้ไขตัวเลขซีทีของโลหะ จึงควรใช้ทั้ง iMAR และการขยายสเกลซีทีในเครื่องซีทีจำลองการรักษา ร่วมกับการขยายเส้นโค้งสอบเทียบซีทีในระบบวางแผนการรักษา เพื่อให้การคำนวณแผนการฉายรังสีแบบปรับความเข้มเชิงปริมาตรของโรคมะเร็งศีรษะและลำคอ ที่มีสิ่งแปลกปลอมจากโลหะถูกต้องยิ่งขึ้น

เอกสารอ้างอิง

Lin CI, Feng Y, Jiang W, Huang Z. Quantification of dosimetric effects of dental metallic implant on volumetric-modulated arc therapy plans. Int J Cancer Clin Res 2018;5:092. doi:10.23937/2378-3419/1410092. https://doi.org/10.23937/2378-3419/1410092

Çatli S. High-density dental implants and radiotherapy planning: evaluation of effects on dose distribution using pencil beam convolution algorithm and Monte Carlo method. J Appl Clin Med Phys 2015;16(5):46-52. https://doi.org/10.1120/jacmp.v16i5.5612

Bär E, Schwahofer A, Kuchenbecker S, Häring P. Improving radiotherapy planning in patients with metallic implants using the iterative metal artifact reduction (iMAR) algorithm. Biomed Phys Eng Express 2015;1:025206. doi: 10.1088/2057-1976/1/2/025206.

https://doi.org/10.1088/2057-1976/1/2/025206

Li H, Noel C, Chen H, Li HH, Low D, Moore K, et al. Clinical evaluation of a commercial orthopedic metal artifact reduction tool for CT simulations in radiation therapy. Med Phys 2012;39(12):7507-17. https://doi.org/10.1118/1.4762814

Huang VW, Kohli K. Evaluation of new commercially available metal artifact reduction (MAR) algorithm on both image quality and relative dosimetry for patients with hip prosthesis or dental fillings. Int J Med Phys 2017;6:124-38. https://doi.org/10.4236/ijmpcero.2017.62012

Aziz MZA, Yusoff AL, Osman ND, Abdullah R, Rabaie NA, Salikin MS. Monte Carlo dose calculation in dental amalgam phantom. J Med Phys 2015;40(3):150-5.

https://doi.org/10.4103/0971-6203.165080

Emberru M. Assessment of a treatment planning protocol for the reduction of dosimetry calculation errors in radiotherapy for head and neck patients with dental implants [dissertation]. Ontario: McMaster University; 2021.

Mail N, Albarakati Y, Khan MA, Saeedi F, Safadi N, Al-Ghamdi S, Saoudi A. Dosimetric consideration for patients with dental filling materials undergoing irradiation of oral cavity using RapidArc™: challenges and solution. Proc SPIE 2012;8313:831344.

https://doi.org/10.1117/12.911895