Four-dimensional computed tomography (4D CT) images are used to manage the respiratory- induced moving tumour problem. A pitch ratio is the main factor for radiation dose and image quality of 4D CT. Therefore, the purpose of this study was to determine the optimal pitch ratio for 4D CT images in moving target volume that related with respiratory rate. A CT scanner with a Real-time Position ManagementTM system was used. A respiratory phantom was used to simulate tumor motion up to 1 cm in the supero-inferior direction. Four different pitch ratios were compared, recommended by the manufacturer of the CT scanner, average pitch ratio between recommended by the manufacturer and used by hospital, routine use (old pitch ratio from the manufacturer of the CT scanner) and calculated equation, Maximum pitch ratio=Rotation time (s)xBreath rate (breaths/min)/60(seconds/min). Image data sets were acquired with three different respiratory rates 10, 15 and 20 BPM. The raw image data was reconstructed in 4 phases of respiratory binning at 0%, 25%, 50% and 75%. All images in each pitch ratio groups were calculated and analyzed in terms of percent difference of volume and elongation. Image quality was evaluated by 5 radiation oncologists. Additionally, CTDIVOL (Volume CT Dose Index) was measured at different pitch ratios. As a result, the percent difference of volume and elongation of pitch ratio as recommended by the manufacturer were not different (p-value>0.05) compared to the other groups. Image quality between average pitch ratio and the one recommended by the CT manufacturer were not significantly different (p-value>0.05). Also, CTDIVOL decreased with lower pitch ratio. In conclusion, the average pitch ratio was optimal for 4D CT images with the percent difference of volume, elongation and image quality results comparable with the recommended by the CT manufacturer, and decreased dose by 31.3%.

การปร ะเมินค ่าอัตรา ส่วน พิทช ์ที่เ หมาะสมในการ สร้าง ภาพ เอกซเร ย์คอมพิวเ ตอร์ 4 มิติ เพื่อลดปริ มาณรังสีและคงค ุณภาพ ของภาพ
สุมาลี ยับสันเทียะ1*, จีรศักดิ์ คำฟองเครือ2
1ภาควิชารังสีเทคนิค คณะสหเวชศาสตร์ มหาวิทยาลัยนเรศวร อ.เมือง จ.พิษณุโลก 65000
2หน่วยรังสีรักษา โรงพยาบาลจุฬาภรณ์ เขตหลักสี่ กรุงเทพมหานคร 10210
บทค ัดย่อ:
ปัจจุบันได้มีการนำภาพเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ 4 มิติ มาใช้ในการจัดการปัญหาก้อนมะเร็งที่มีการเคลื่อนที่ ตามการหายใจ ซึ่งอัตราส่วนพิทช์เป็นปัจจัยหนึ่งที่มีผลต่อปริมาณรังสีที่ผู้ป่วยได้รับและคุณภาพของภาพเอกซเรย์ คอมพิวเตอร์ 4 มิติ ดังนั้นวัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้คือ หาอัตราส่วนพิทช์ที่เหมาะสมสำหรับการสร้างภาพเอกซเรย์ คอมพิวเตอร์ 4 มิติ แบบการจัดการตำแหน่งตามเวลาจริง ศึกษาในหุ่นจำลองที่มีการเคลื่อนที่ของก้อนมะเร็งจำลอง ตามการหายใจในแนวหัว-เท้า 1 เซนติเมตร โดยเปลี่ยนแปลงค่าอัตราส่วนพิทช์ในการเก็บข้อมูล 4 กลุ่ม ได้แก่ อัตราส่วนพิทช์ที่บริษัทแนะนำ ค่าเฉลี่ยระหว่างค่าที่โรงพยาบาลใช้กับบริษัทแนะนำ ค่าที่โรงพยาบาลใช้ และค่า จากการคำนวณด้วยสมการ อัตราส่วนพิทช์สูงสุด=เวลาในการหมุนของหลอดเอกซเรย์ (วินาที)xอัตราการหายใจ (ครั้งต่อนาที)/60 (วินาทีต่อนาที) ที่อัตราการหายใจ 10, 15 และ 20 ครั้งต่อนาที และทำการสร้างภาพใหม่ในเฟสการหายใจร้อยละ 0, 25, 50 และ 75 จากนั้นวิเคราะห์หาร้อยละความแตกต่างของปริมาตรและการผิดรูปของก้อนมะเร็ง ประเมินคุณภาพของภาพโดยรังสีแพทย์จำนวน 5 คน และวัดปริมาณรังสีที่อัตราส่วนพิทช์ต่างๆ ผลการวิจัยพบว่า ร้อยละความแตกต่างของปริมาตรและค่าการผิดรูประหว่างอัตราส่วนพิทช์ที่บริษัทแนะนำกับกลุ่มอื่นๆ ไม่แตกต่างกัน ทางสถิติ (p-value>0.05) และคุณภาพของภาพที่อัตราส่วนพิทช์เฉลี่ยไม่แตกต่างจากภาพที่บริษัทแนะนำ (p-value> 0.05) ในขณะที่กลุ่มอื่นมีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญ (p-value<0.05) และเมื่อค่าอัตราส่วนพิทช์ลดลงค่าปริมาณ รังสีจะลดลง จากผลงานวิจัยสรุปได้ว่าค่าอัตราส่วนพิทช์ที่เหมาะสมคือกลุ่มค่าเฉลี่ย ซึ่งให้ปริมาตรของก้อนมะเร็ง ค่าการผิดรูป และคุณภาพไม่ต่างจากค่าที่บริษัทแนะนำใหม่ โดยสามารถลดปริมาณรังสีได้มากสุดร้อยละ 31.3