Zielsetzung
In der Strahlentherapie bietet die Technik des computergestützten inspiratorischen Atemanhalts („deep-inspiratory-breath-hold“, DIBH) einen Ansatz, um mit atmungsbedingter Bewegung von Lunge, Leber oder oberem Bauchraum umzugehen. Dennoch können Abweichungen von der optimalen statischen Tumorposition vorkommen („inter-“ und „intra-breath-hold“). Eine neue nichtinvasive Methode wird vorgestellt, um die Zwerchfellposition und damit dessen Restbewegung (als Surrogat der Tumorposition) auf Basis von Cone-beam-Computertomographie(CBCT)-Projektionen, die unter aktiver Atemkontrolle aufgenommen wurden, zu bestimmen.
Methoden
Die Position der Zwerchfellkuppel („diaphragm dome“, DD) relativ zum Isozentrum eines Linearbeschleunigers ist aus dem statischen (DIBH) Planungs-CT bekannt. Ein Ball-Bearing-Phantom (BB) wird an dieser Stelle platziert, ein CBCT-Datensatz aufgenommen und in jeder Projektion die projizierte BB-Position automatisch per Schwellwert bestimmt. Die DD-Position wird manuell in den CBCT-Projektionen bestimmt. Der Abstand zwischen DD und BB (ideale statische Situation) in kraniokaudaler Richtung wird für einen gegebenen Winkel auf Basis des Abstands in der Projektionsebene und der relativen Position des BB bezüglich der Quelle und des Detektors berechnet. Ein winkelabhängiger Korrekturfaktor wird eingebracht, der dieses geometrische Setting berücksichtigt. Die Genauigkeit der Methode wird untersucht.
Ergebnisse
Die Methode erlaubt eine Einschätzung der Abweichung zwischen DD und dessen optimaler Position auf Basis von CBCT-Projektionen; die DD-Restbewegung kann also abgeschätzt werden. Der Fehler dieser Schätzung liegt bei 2,2 mm in kraniokaudaler Richtung.
Schlussfolgerung
Die entwickelte Methode ermöglicht eine Offline-Schätzung der Restbewegung unter DIBH („inter-“ und „intra-breath-hold“) und kann beim Vergleich mit anderen Methoden zur Schätzung der Bewegung (z. B. Oberflächenscan) als Referenz verwendet werden.