放射線治療に伴う障害の低減を可能にする簡易CT画像による自動線量評価方法の開発

开发使用简单 CT 图像的自动剂量评估方法，可减少与放射治疗相关的疾病

基本信息

批准号：
24931005
负责人：
臼井桂介
金额：
$ 0.38万
依托单位：
Tokai University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-24931005/
关键词：
コーンビームCT 放射線治療計画画像処理

项目摘要

本研究では外部放射線治療において治療日毎に取得されるkV-CBCT画像を利用した高精度線量計算を可能とするため、kV-CBCT画像の画像処理法の開発と、本提案手法の臨床的有用性の評価を行うことを目的とした。kV-CBCT画像は被写体からの散乱線寄与が大きいため画質が劣化し、構成される画素値が不安定であり線量計算に使用することは困難である。そこで我々はkV-CBCT画像と治療計画用CT画像を合成した変換CBCT画像による線量計算法を提案した。本手法ではCBCT画像を人体の3つの主要領域(骨部、肺野部、軟部)に分類し、治療計画用CTから取得されるCT値の情報を各領域に置換することで、CBCT画像による高精度線量計算を実現させた。主に肺野領域に対する本提案手法での線量計算精度の評価について、kV-CBCT画像の画素値を直接使用した線量計算及び他の先行研究におけるCBCT画素値変換処理による線量計算法での計算結果との比較検討を行った。その結果、我々の提案手法における線量計算精度の向上と計算精度の安定性が有意に示され、本手法の有用性が示唆された。これにより治療日毎の臓器変動及び照射位置精度を線量分布により評価し、治療期間中の治療計画を再考することで正常組織に対する過剰な線量投与を避け、障害発生を低減させることを可能とする点で重要な研究であると考えられる。本研究成果は査読付き国際論文にて英語発表を行い、また2つの国際学会での発表と3つの国内学会での発表を行うことで、本研究の成果と臨床的有用性について多くの場で報告することができた。

在这项研究中，为了使用在外部放射疗法中在每个治疗日获得的KV-CBCT图像进行高精度剂量计算，其目的是为KV-CBCT图像开发图像处理方法，并评估该提出方法的临床实用性。 KV-CBCT图像对受试者的分散光线具有很大的贡献，并且图像质量恶化，并且构造的像素值不稳定，因此很难在剂量计算中使用。因此，我们提出了一种使用转化的CBCT图像来计算剂量的方法，该方法结合了KV-CBCT图像和CT图像以进行治疗计划。在这种方法中，将CBCT图像分为人体的三个主要区域（骨骼，肺场和软部位），并通过替换从治疗计划CT获得的CT值的信息，每个区域替换了每个区域，从而实现了使用CBCT图像来实现高精度剂量计算。使用此提出的方法（主要针对肺场区域）对剂量计算精度的评估与使用KV-CBCT图像中的像素值的计算结果进行了比较，并在其他先前的研究中使用CBCT像素值转换过程进行了比较结果。结果，我们提出的方法的剂量计算准确性和计算精度的稳定性得到了显着证明，这表明了该方法的有用性。这被认为是一项重要的研究，因为在治疗期间，可以使用剂量分布和重新考虑治疗计划来评估每个治疗日的器官变异和辐照位置的准确性，从而避免过度剂量给正常组织施用并减少损害的发生。这项研究的结果是在与同行评审的一份国际论文中以英文介绍的，并在两次国际会议和三个国内会议上提出，使我们能够在许多地方报告这项研究的结果及其临床实用性。