Development of a novel surface-guided radiotherapy system based using a compact depth camera

开发基于紧凑型深度相机的新型表面引导放射治疗系统

• 批准号: 22K15823
• 负责人: 齋藤 正英
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: University of Yamanashi
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K15823/
• 关键词: 放射線治療; IGRT; SGRT; 深度センサ; 呼吸性移動対策; ファントム; 画像誘導放射線治療; 体表モニター

本研究では小型深度カメラを用いた新規Surface-guided radiotehrapy （以下SGRT）の手法を開発することを目的とした。他分野で汎用されている小型の深度カメラに着目し、患者に極近接した位置で設置可能な深度カメラ取付用器具と体表位置情報、変位情報、および深度情報に基づく呼吸波形が取得可能なソフトウェアを開発し、ファントムや健常ボランティアによる種々のSGRT検証を実施する。本手法の開発により、治療室以外でも高精度なSGRTが提供可能となり、患者個々の事前のSGRTの適応可否の判断や事前練習、また、従来よりも高精度な呼吸性移動対策が可能になる、といった点から、臨床的価値の非常に高い研究となりうる。初年度は小型カメラの選定とSGRT用ファントムの開発を実施した。小型カメラについては複数の種類について検証を実施し、使用に耐えるスペック（検出精度1mm程度）のものを1種類選定し今後それをもとにソフトウェアを開発していく方針となった。SGRT用ファントムについては頭部、胸部それぞれでEnd-to-End試験が可能な個体ファントムと、2駆動系が3軸動作可能なSGRT対応ファントムを開発した。前者については樹脂製の個体ファントムをSGRTシステムで検出可能な人体顔面、乳房を模擬した形状に加工した。現在精度検証中であり、次年度その成果を報告する予定である。後者については基盤部とモーターからなる2つの駆動系の静的、動的精度を検証し、0.2mm以内の駆動精度であることを確認した。この駆動系には模擬腫瘍や体表面を装着することが可能であり、これらの結果については論文化を実施した。今後開発したファントムを用いて主種のSGRTに関連する実験を行っていく方針である。

This study aims to develop a new Surface-guided radiotehrapy (SGRT) technique for small depth measurement. The SGRT model can be implemented by setting the possible depth of the instrument, body surface position information, position information, depth information, basic respiratory waveform, possible acquisition of the system, and possible acquisition of the system. The development of this technique provides high-precision SGRT outside of the treatment room, which is very important for determining whether SGRT is suitable for patients and whether it is possible to practice in advance. In the beginning of the year, the selection and development of SGRT applications were implemented. Small size, medium size, multiple types, detection, implementation, use, resistance (detection accuracy of 1mm), selection of 1 type, future development, policy SGRT is used for head, chest, and End-to-End tests. It is possible to develop individual, 2-axis, and 3-axis motion. SGRT is also possible to develop individual. The former is made of resin and can be processed into the shape of human face and breast Currently, the accuracy is being verified, and the results of the next year will be reported as scheduled. For the latter, the static and dynamic accuracy of the dynamic system shall be verified, and the dynamic accuracy within 0.2 mm shall be confirmed. This dynamic system is based on the simulation of the surface of the body, so it is possible to use it, so it is possible to use it as a result. In the future, the development of the SGRT system will be carried out in accordance with the relevant policies.