CBCT画像と画像変形位置合わせ技術を用いた高精度な線量評価システムの構築

利用CBCT图像和图像变形对准技术构建高精度剂量评估系统

• 批准号: 16K19223
• 负责人: 千葉 瑞己
• 金额: $ 1.91万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-01 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16K19223/
• 关键词: 頭頸部; CBCT; 非剛体位置合わせ; 線量合算; 放射線治療; 医学物理

本研究は、CBCT画像とdeformable image registration(DIR)を用いて、治療期間中の患者の臓器変動や体形変化を考慮した高精度な線量評価システムを構築することである。今年度は、計画CT画像を治療回毎に撮影されるCBCT画像に向けてDIRすることで生成することができる仮想計画CT画像を作成するフレームワークを構築し、これまでの画像強度に基づくDIRに加え、解剖学的情報（輪郭情報）を用いたhybrid DIRでも同様の仮想計画CT画像を生成できるシステムを構築することができた。また、通常DIRに使用されるCT画像の画像強度のみを使用した仮想計画CTと、新たに検討するhybrid DIRを用いた場合の仮想計画CT画像のDIR精度評価を行い、有意に頭頸部領域でのDIR精度が向上することをダイス係数を用いて明らかにした。また、次年度予定していた3Dプリンタを用いた頭頸部ファントムの作成に向けて、3Dプリンタでのファントム作成の基盤を構築し、最適な3Dプリンタの素材の選定およびプロトタイプ版の頭頸部ファントムを作成に成功した。また、そのプロトタイプ版の頭頸部ファントムの精度評価を行い、撮影したCT画像は患者のCT画像に近いことまで確認した。しかし、骨領域を再現できる最適な素材を見つけることが出来ず、次年度はその最適な素材の選定は引き続き行う必要がある。また、ファントム中にチェンバーやガラス線量計が挿入が容易にできるようにソフトウェアも開発する予定である。

In this study, CBCT images and deformable image registration(DIR) were used to construct a high-precision linear evaluation system considering the changes in the patient's body shape during treatment. This year, CT images are planned to be extracted from CBCT images, and DIR images are generated. The image intensity is based on anatomical information (wheel information), and the image intensity is generated from CBCT images. The image intensity of CT image is usually used in DIR, and the DIR accuracy of CT image is evaluated in hybrid DIR application. The DIR accuracy is increased in head and neck area. In addition, in the next year, the 3D software was selected and used to create the head and neck software. The 3D software was successfully constructed and the optimal 3D software material was selected and the head and neck software was successfully created. The accuracy of the CT images of the head and neck of the patient was evaluated, and the CT images of the patient were confirmed. The most suitable material is selected for the next year, and the most suitable material is selected for the next year. It's easy to get into a line meter, and it's easy to get it open.