Kvantitativ datortomografi för mer noggrann strålterapi

Vid strålterapi med låga fotoenergier och med protoner behöver man veta vilka grundämnen som patientens tumör och närliggande friska organ innehåller. Detta kan man mäta i bilderna från moderna datortomografer med två eller flera röntgenenergier. En förutsättning är att bilderna är fria från bildfel. Detta åstadkommer vi genom att utveckla iterativa bildrekonstruktionsmetoder som tillåter att vi kan bestämma mängden ben, fett, protein och vatten i patienten och därmed hur mycket väte, kol, syre och kalcium etc. som vävnaderna innehåller.

Kvantitativ datortomografi används inför dosplaneringen vid strålbehandling av tumörer. Vid vanlig strålbehandling är det tillräckligt att veta den så kallade elektrondensiteten i kroppens vävnader som man får ur bilderna från vanlig datortomografi. Däremot vid strålbehandling med låg energi på strålningen (s.k. brackyterapi) och vid strålterapi med energirika protoner är vanlig datortomografi inte tillräcklig. Detta beror på att absorptionen av strålningen i kroppens vävnader inte bara beror på elektrondensiteten utan även på vilka grundämnen som vävnaderna består av dvs. t.ex. på hur mycket väte, kol, syre och kalcium som finns i tumören.

Individanpassning av strålbehandling

Med hjälp av datortomografer med fler än en energi och med s.k. iterativa (succesiva) bildrekonstruktionsmetoder kan artefakter (bildfel) minimeras vilket är en förutsättning för att kunna göra noggranna mätningar av grundämnessammansättningen ur bilderna. Speciellt vid strålbehandling av prostata kan vetskap om att tumören innehåller små mängder kalcium förändra dosfördelningen ganska mycket.

Vår forskning syftar till att utveckla kvantitativa metoder för att automtiskt dela upp kroppens organ och med hjälp av kvantitativ datortomografi med två olika energier på röntgenstrålningen bestämma massandelarna av t.ex. ben, vatten, fett, protein och kalcium i kroppen. Bilden visar massandelen vatten i ett skikt i bäckenregionen. Från dessa andelar kan vi beräkna patientens grundämnessammansättning. Detta ger bättre förutsättningar för en individanpassad och mer noggrann dosplanering med mindre biverkningar.

Quantitative CT figure 1

Medarbetare
Visa/dölj innehåll