寡分割高精度放射線治療に資するデータ駆動型アプローチの創出
创建有助于大分割高精度放射治疗的数据驱动方法
基本信息
- 批准号:22H03021
- 负责人:
- 金额:$ 10.9万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
- 财政年份:2022
- 资助国家:日本
- 起止时间:2022-04-01 至 2026-03-31
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
CBCT画像上のアーチファクトを除去する方法を開発した.膵臓癌23症例の治療計画用CT(pCT)を使用した.pCTのAxial画像中心に撮影角度が200°の回転撮影を想定した疑似投影画像(synthetic DRR:sDRR)を生成し,疑似CBCT(sCBCT)を再構成した.sCBCT画像のアーチファクトは,sDRR画像生成過程において蠕動運動の大きさや周期等を変動させることで再現した.14症例(910スライス組)のpCT-sCBCTデータのペアを学習データとして,CycleGANとpix2pixを用いてsCBCTのアーチファクト低減(AR)学習モデルを構築した.その後,学習データとは異なる9症例(585スライス組)から生成したpCT-sCBCTデータを用いて,AR処理後のsCBCT画像とpCT画像の画質評価指標(平均絶対誤差:MAE,構造的類似性:SSIM)を算出した.AR処理前のsCBCT画像のMAEおよびSSIMの中央値は60.0 HUおよび0.52であったが,CycleGANでは32.3 HUおよび0.60,pix2pixでは26.9 HUおよび0.62へと改善した.一方,非侵襲な動体追尾照射を実現する方法として,CBCT投影画像から抽出した横隔膜波形を活用した腫瘍位置予測モデル(PM)構築法を開発した.透視撮影の最初の60秒をPM構築時間とし,透視撮影から横隔膜の頭尾方向移動量を高時空間分解能で表すAmsterdam shroud(AS)信号を取得した.4D-CBCT波形の振幅と位相をAS信号により補正した後,外部呼吸信号と補正後波形からPMを構築した.撮影時間の残り10秒間においてPMの予測誤差を算出した.その結果,3次元予測誤差が3 mm以内であった割合は85.3%であった.
CBCT image removal method developed CT(pCT) was used in treatment planning for 23 cases of cancer. The Axial image center of pCT was imaged at an angle of 200° and the image was imaged at an angle of 200°.(synthetic DRR: sDRR) is generated, suspected CBCT(sCBCT) is reconstructed, sCBCT images are reconstructed, sDRR images are generated, wriggling motion and large cycle are reconstructed, 14 cases are presented. pCT-sCBCT data sets (910 categories) are used to reduce learning costs by CycleGAN and pix2pix, while pCT-sCBCT data sets are used to reduce learning costs by AR. 9 Cases of Learning Disorders (585) Image quality evaluation index of sCBCT image and pCT image after AR processing (Average absolute error: MAE, structural similarity: SSIM) Calculated. MAE of sCBCT image before AR processing is 60.0 HU = 0.52 HU = 0.60, pix 2 pix is 26.9 HU = 0.62 HU = 0.60, pix2pix is 26.9 HU = 0.62 HU = 0.62) On the other hand, the method of non-invasive dynamic rear-end irradiation is developed by CBCT projection image extraction and diaphragm waveform utilization and position prediction (PM) construction method. The amplitude and phase of the 4D-CBCT waveform are corrected after the AS signal is corrected, and the PM signal is corrected after the external respiratory signal is corrected. The error of PM prediction is calculated within 10 seconds of the residual time of capture. The error of 3-dimensional prediction is within 3 mm, and the cut is 85.3%.
项目成果
期刊论文数量(13)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Development of Markerless Intra-Fraction Motion Prediction in Image-Guided Radiotherapy Based On Deep Learning
基于深度学习的图像引导放射治疗中无标记分次内运动预测的发展
- DOI:
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Zhou D;Nakamura M;Mukumoto N;Matsuo Y;Mizowaki T
- 通讯作者:Mizowaki T
三次元変位場の学習に基づく腹部臓器を対象とした2D/3D深層画像位置合わせ
基于3D位移场学习的腹部器官2D/3D深度图像配准
- DOI:
- 发表时间:2023
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:三浦 龍人;中村 光宏;中尾 恵
- 通讯作者:中尾 恵
Restoration of Body Outside Field-Of-View On CT Images Using Cycle-Consistent Generative Adversarial Networks
使用循环一致的生成对抗网络在 CT 图像上恢复视场外的身体
- DOI:
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Arimoto K;Nakamura M;Hirashima H;Nakao M;Mizowaki T
- 通讯作者:Mizowaki T
CT画像間の変位場を用いたStyle Mixingの評価と解析
使用 CT 图像之间的位移场评估和分析风格混合
- DOI:
- 发表时间:2023
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:栗山 由也;中村 光宏;中尾 恵
- 通讯作者:中尾 恵
Determination of Population-Based Anisotropic Margin for Uterus and Cervix During a Course of Magnetic Resonance-Guided Intensity-Modulated Radiation Therapy
磁共振引导调强放射治疗过程中基于人群的子宫和宫颈各向异性边缘的确定
- DOI:
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Kishigami Y;Nakamura M;Nakao M;Okamoto H;Takahashi A;Igaki H
- 通讯作者:Igaki H
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中村 光宏其他文献
グラフ畳み込みネットワークを用いた単一X-ray 画像からの3次元臓器形状の再構成
使用图卷积网络从单个 X 射线图像重建 3D 器官形状
- DOI:
- 发表时间:
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- 影响因子:0
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松田 哲也
呼吸性変位を表現可能な複数臓器の統計的変位モデル構築の試み
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- DOI:
- 发表时间:
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- 影响因子:0
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階層形車車間通信における走行箇所に基づく情報共有システム
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- 影响因子:0
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- DOI:
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田中 良明
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- 发表时间:
2020 - 期刊:
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- 作者:
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- 批准号:
23K24282 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 10.9万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
調音動作の組織化と音声変異に関する理論的・実証的研究
发音运动组织和声音变化的理论和实证研究
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評判に基づく協力行動を支える生物学的市場の進化ダイナミクス
支持基于声誉的合作行为的生物市场的演化动力学
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マイクロブログ型ネットワークにおける構造と情報伝播の性質の解明と応用手法の創出
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- 批准号:
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