Evaluation of metal artifact by single energy X-ray CT in radiotherapy planning

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K10363
• Research Institution: Tottori University
• Principal Investigator: 内田 伸恵 鳥取大学, 医学部附属病院, 教授 (80304260)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 放射線治療 / 体内金属 / CT / アーチファクト / 電子密度

Outline of Annual Research Achievements

１）体内金属を模したファントムの作成：金属アーチファクトの検討のため、水ファントム（１辺２０ｃｍ立方体）中央に金属クリップを留置したものを作成した。
２）最適な単エネルギーX 線の決定：金属アーチファクトは、連続エネルギースペクトラムである通常のX 線CT で撮像する場合に発生する。 dual energy CT の金属アーチファクト抑制ソフトでは、最適な単エネルギーX 線により、金属アーチファクトの発生しにくい画像を作成しうる（Meyer E, Radiation Physics 2012）。ファントム撮影は、当大学医学部附属病院設置の診断用 dual energy CT (CT Discovery 750HD scanner, GE Healthcare, Milwaukee, USA) を用いた。相対電子密度が既知のCT ファントムと金属ファントムを、X 線エネルギーを６０ｋVから１４０ｋVまで１０ｋV毎に変更して撮影した。２名の放射線科医で、視覚評価および金属クリップ近傍に設定したROIのCT値計測の２種類の方法で金属アーチファクトが最も減弱するエネルギーを検討した。最適なエネルギー条件は１４０ｋVと決定した。
３）CT 値・電子密度変換テーブルの作成：当院所有の放射線治療計画装置（Pinacle３，日立）で、金属アーチファクト抑制単エネルギーX 線CT のCT 値・電子密度変換テーブルを作成した。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

体内金属アーチファクトを再現するためのファントム作成が、当初計画よりも大幅に遅れたため、研究全体にやや遅れが生じている。
また病院調達の関係で、放射線治療専用の治療計画用CT装置の機器更新が当初の予定より２年程度遅れる見込みとなった。実際の治療患者に対する金属アーチファクト抑制単エネルギーX 線CTによる放射線治療計画CTの撮影の実施が困難な状況である。

Strategy for Future Research Activity

当初の研究計画では、通常の放射線治療計画用CTに加えて、実際の治療患者に対する金属アーチファクト抑制単エネルギーX 線CTによる放射線治療計画CTを撮影する予定であったが、CT調達が大幅に遅れる見込みで困難な状況である。過去の放射線治療計画について、新たに作成した金属アーチファクト抑制単エネルギーX線の電子密度変換テーブルで再計算し比較検討していく予定である。

Causes of Carryover

当初の予定に比べ研究の進捗が遅れているが、次年度以降に順次実施する予定である。このため、次年度使用額が発生した。