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Development of Dual-source Cone-beam CT for High Precision Radiation Therapy

高精度放射治疗用双源锥束CT的研制

基本信息

批准号：
16J08928
负责人：
伊良皆拓
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

(A)デュアルソース4D-CBCTを利用したマーカーレス動体追尾照射法の開発照射中の標的位置を検出することに着目した．動体追尾照射をする際、照射中の三次元標的位置確認を行うためには画像を用いた三角測量にて行われるが、照射野形状やガントリ角度によっては画像上で標的が認識できない。そこで体外に置いた標的のサロゲートの動きから標的の三次元位置を推定する必要がある。本研究ではサロゲートの位置と速度の2次多項式から標的位置を解析的に求めるモデル(推定式)を構築した。提案法では、推定式を構築するために既知の標的位置とサロゲートの位置及び速度の相関を計測する必要がある。これをモデリングセッションと呼ぶ。モデリングセッションで構築された推定式を検証するセッションを検証セッションと呼ぶ。臨床データを用いた検証の結果、モデリング時間及び補正時間は10秒程度で他の推定方法と同等の誤差で標的位置を推定できることが示された。(B)臓器位置照合(患者セットアップ)の高精度化を目指したデュアルエナジーCBCTの開発臨床で用いられている放射線治療装置の機械的な制限の下で実現可能なデュアルエナジーCBCT撮像法を考案した。本研究では既存の撮像システムでもデュアルエナジーデータを取得する方法を提案した。それは2種類の金属を用い、1つの連続X線スペクトルを高エネルギー、低エネルギーにフィルタする方法である。金属はスズ、タングステンを採用した。提案法の検証には5×5 cm2の平面検出器及び一様な直径3 cmの円柱アクリルファントムとそのアクリルファントムにチタン棒を4本挿入したファントムを用いた。それぞれのファントムを提案法、及び管電圧80、140 kVpを用いる方法(従来法)で撮像した。その結果提案法は従来法よりもメタルアーチファクトの影響を低減することができることを定量的に示した。

(A)4D-CBCT is used to detect the position of the target in the development of the dynamic rear-end irradiation method. The position of the three-dimensional object in the dynamic object rear-end irradiation is confirmed. The image is triangulated. The shape of the irradiation field is recognized. It is necessary to estimate the three-dimensional position of the object in the body. In this paper, we construct a quadratic polynomial of the position and velocity of the object. The proposed method is necessary for the construction of known target positions and velocity measurements. This is the first time I've seen a movie. The construction of the putative formula is based on the analysis of the formula. The result of clinical diagnosis, the time of separation and the time of correction are about 10 seconds. The estimation method and the position of the equivalent error are estimated. (B)It is now possible to investigate CBCT imaging method under the mechanical control limit of radiation therapy apparatus in clinical application. This study proposes a method to obtain the information from the existing image system. There are two kinds of metal, one kind of continuous X-ray, one kind of high-quality metal and one kind of low-quality metal. The metal is not a good material. A 5×5 cm2 planar detector and a 3 cm-diameter column are proposed for identification. The first method of image acquisition is the method of image acquisition using a tube voltage of 80 and 140 kVp. The result of the proposed method is to reduce the impact of the proposed method.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Target displacement evaluation for fluoroscopic and four-dimensional cone-beam computed tomography

透视和四维锥形束计算机断层扫描的目标位移评估

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
Hiraku Iramina;Mitsuhiro Nakamura;Yusuke Iizuka;Takamasa Mitsuyoshi;Yukinori Matsuo;Takashi Mizowaki;Masahiro Hiraoka;Ikuo Kanno
通讯作者：
Ikuo Kanno

Three-Dimensional Target Motion Estimation From Dual-Source CBCT Projections and Extracorporeal Infrared Marker

基于双源 CBCT 投影和体外红外标记的三维目标运动估计