Zeitschrift für Medizinische Physik

Volume 21, Issue 1, 03-2011

pp. 52-64 (13)

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Hui Khee Looe; Dietrich Harder; Kay C. Willborn; Björn Poppe

Zusammenfassung

Feldkontrollaufnahmen dienen als integrale Bestandteile moderner strahlentherapeutischer Techniken wie der IMRT und der IGRT. Durch regelmäßige Kontrolle der Patientenlagerung sind sie Voraussetzung für den Erfolg der Behandlung. Verschiedene physikalische und geometrische Effekte, die in dieser Arbeit untersucht werden, führen jedoch zur Bildunschärfe und Verringerung der Bildqualität. Hierdurch können anatomische Strukturen nicht immer deutlich abgegrenzt werden, und die präzise Beurteilung der Patientenlagerung wird erschwert. In dieser Arbeit wird ein iteratives Entfaltungsverfahren entwickelt, um die Bildunschärfe zu vermindern. Die zugehörige Datenbasis wird durch getrennte Messung einzelner Unschärfekomponenten geschaffen. Es wird gezeigt, dass der Sekundärelektronentransport und die Pixelgröße des EPID sowie der geometrische Halbschatten, bedingt durch die Quellgröße, am meisten zur Bildunschärfe beitragen, während die Photonenstreuung im Patienten geringere Bedeutung hat. Unsere Untersuchungen zeigen, dass die Linienspreizfunktionen aller dieser Komponenten die Form von Lorentzfunktionen haben. Jede einzelne Linienspreizfunktion und auch deren Kombination kann durch eine einzige Größe, den Parameter λ für die Verteilungsbreite der Lorentzfunktion, parametrisiert werden. Die insgesamt resultierenden λ-Werte liegen bei 0,5 mm für 6 MV und 0,65 mm für 15 MV. Verifikationsaufnahmen werden mit der daraus abgeleiteten Punktspreizfunktion und den experimentell ermittelten λ-Werten entfaltet. Die Verbesserung der Bildqualität wird anhand der Modulationsübertragungsfunktion eines Gittermusters quantifiziert. Klinische Beispiele zeigen eine deutliche Erhöhung der Bildschärfe und eine Verstärkung des Bildkontrasts nach der Entfaltung.

Keywords

EPID; image blurring; line-spreadkernel; iterative deconvolution; EPID; Bildunschärfe; Linienspreizfunktion; iterative Entfaltung

DOI (Digital Object Identifier):   10.1016/j.zemedi.2010.08.001