Radiomics解析を応用させた高精度画像レジストレーションアルゴリズムの開発
Project/Area Number |
19K17161
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Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Review Section |
Basic Section 52040:Radiological sciences-related
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Research Institution | Iwate Medical University |
Principal Investigator |
家子 義朗 岩手医科大学, 医学部, 助教 (60825793)
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Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
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Keywords | Radiomics / DIR / 放射線治療 / 変形画像レジストレーション / 非剛体位置合わせ / 機械学習 |
Outline of Research at the Start |
放射線治療における照射期間中の腫瘍縮小や患者の体形変化等に対応し正確な線量評価を行うために、高精度な画像レジストレーション技術が必要となっている。しかしながら、従来のアルゴリズムは不確かさによる再現性の問題や画像の過変形などの課題が存在する。そこで本研究では、画像の濃淡だけではなく、近傍部位との濃度差、画像パターン等により抽出した膨大な高次元画像特徴量を定量解析可能なRadiomics解析を応用することを考えた。真に精度向上に寄与する画像特徴量をRadiomics解析により抽出し、アルゴリズムに組み込むことによって、高精度な画像レジストレーションアルゴリズムの開発を試みる。
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Outline of Annual Research Achievements |
本研究では腫瘍の予後予測や悪性度判定などに近年期待されているradiomics解析を非剛体画像レジストレーション(deformable image registration:DIR)技術に応用し、より精度の高いDIRアルゴリズムを開発することを目的として研究を進めてきた。放射線治療では、治療期間中に発生する腫瘍の縮小や体型変化に対応する必要があり、そのために最適な放射線治療計画を再計画する。その際、計画を円滑に実施するため、また形状変化を生じている腫瘍の線量をより正確に評価するためにDIRが必要不可欠な技術となっている。これまでのDIRアルゴリズムは医用画像(CT画像など)を直接変形させることが一般的であったが、本研究では人間の目では検出不可能である膨大な画像特徴量を利用したradiomics解析を用いた新たなDIRアルゴリズムの開発を試みた。従来とは異なり、直接医用画像を変形するのではなく、元の医用画像をradiomics解析によって他の画像にmappingを行い、そこで得られた正確な画像変形情報を元画像に適用させることよって、従来よりも高い精度を有する結果が得られた。成果報告としては、この技術に関して国内外において特許出願を行い、また国際学会においては優秀演題賞を受賞することができ、高い評価を得ることができた。今回開発したDIRアルゴリズムを臨床でも利用することで、より精度の高い画像変形が可能となり、それ故、質の高い放射線治療の実現が期待できると考えられる。
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Report
(5 results)
Research Products
(10 results)
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[Presentation] Radiomics特徴量を用いた肺機能推定モデルの開発2022
Author(s)
家子 義朗, 角谷 倫之, 菅井 裕斗, 毛利 詩菜, 梅田 真梨子, 田中 祥平, 金井 貴幸, 市地 慶, 山本 貴也, 有賀 久哲, 神宮 啓一
Organizer
日本放射線腫瘍学会 第35回学術大会
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[Book] レディオミクス入門2021
Author(s)
有村 秀孝、角谷 倫之
Total Pages
338
Publisher
オーム社
ISBN
9784274226380
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