منحنی کالیبراسیون چگالی الکترونی بر حسب CT-number برای رادیوتراپی با استفاده از روش استویکیومتری

از جمله عواملی که باعث ایجاد خطا در طراحی درمان می گردد و منحنی های هم دوز را دچار آشفتگی می سازد وجود بافت های با چگالی خیلی بالا یا خیلی کم مانند استخوان، بافت ریه، هوا و پروتزها می باشد. امروزه استفاده از تصاویرCT جهت حل این مشکل رو به گسترش می باشد بنابراین داشتن یک منحنی که بتوان بر اساس CT–number)عدد هانسفیلد(، مقدار دقیق چگالی الکترونی را تخمین زد لازم است. روش معمول بدست آوردن این منحنی، تصویر برداری از فانتوم هایی است که از مواد مختلف با چگالی های الکترونی مشخص ساخته می شوند. سپس با استفاده از مقادیر CT–number و با توجه به چگالی الکترونی مواد مختلف می توان منحنی کالیبراسیون را بدست آورد. اما در این تحقیق از روشی محاسباتی بنام استویکیومتری استفاده شده است که در آن CT-number بافت با استفاده از CT-number اندازه گیری شده برای مواد جایگزین بافت و دانستن ترکیب شیمیایی بافت پیش بینی می شود.
برای محاسبات به روش استویکیو متری در ابتدا یک فانتوم از جنس پلی اتیلن ساخته شد و در این فانتوم مواد مختلفی با چگالی الکترونی وترکیبات شیمیایی مشخص جاسازی گردید که این مواد شامل آلومنیوم خالص، PVC، پلی اتیلن، آب و چوب پنبه برای مدل کردن استخوان سخت، اسکلت، چربی، ماهیچه و بافت ریه می باشند. با استفاده از دستگاه سی تی اسکن GE مدلNXI با انرژی kVp120 از فانتوم تصویر برداری صورت گرفت.
با استفاده از CT– number حاصل از تصویر برداری فانتوم و مقادیر معلوم قبلی، یک دستگاه چند معادله و چند مجهول جهت بدست آوردن معادله اصلی μ حاصل شد. ضرایب ثابت در معادله μ عبارتند از:، و. برای سنجش میزان دقت در این روش با جایگذاری آلومنیوم در معادله و مقایسه CT-number به صورت تجربی و محاسباتی، بالاترین مقدار خطای محلی 6/5% و برای پلی اتیلن خطای محلی 4% می شود.
با استفاده از معادله اصلی و با توجه به ترکیب شیمیایی عناصرموجود در بافت های مختلف بدن مقدار CT-number برای هر بافت تخمین زده می شود و در نهایت منحنی تغییرات CT–number بر حسب چگالی الکترونی رسم شده است که در نقطه ی CT–numberمعادل صفرکه مشخصه ی آب است، منحنی ها از یکدیگر جدا می شوند. در این روش با افزایش چگالی الکترونی مواد، میزان خطا نیز افزایش می یابد. مقایسه نتایج بدست آمده از روش تجربی و روش محاسباتی حاکی از دقت مناسب روش فوق می باشد.