Image guided brachytherapy using transrectal ultrasound / MRI fusion imaging

2023 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21K07600
• Research Institution: Kyoto Prefectural University of Medicine
• Principal Investigator: 清水 大介 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 客員講師 (70453107)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 梶川 智博 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (30846522) ; 山崎 秀哉 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (50301263) ; 鈴木 弦 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (80279182) ; 武中 正 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (80626771)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 小線源治療 / 画像誘導 / 経直腸超音波 / MRI / fusion / 子宮頸癌

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、子宮頸癌に対する組織内針刺入時の経直腸超音波（TRUS）画像にMRI画像をfusionして線量分布認識の相違を少なくし、その画像上で刺入をナビゲートするシステムを開発することである。本研究では、対象ポイントを指定してMRI画像を変形させTRUS画像にfusionを行うdeformable image registration（DIR）を使用する。まず過去に治療された子宮頸癌腔内照射患者症例にて、治療前のMRIをDIRで変形させ、タンデム・オボイドが留置された状態の TRUS 画像とfusionを行った。MRI画像で指定した刺入予定部位とTRUSの該当部位との位置誤差を2次元的に解析したが、位置誤差は比較的大きい症例が多かった。理由としては子宮頸部は前立腺とは異なり病変がやや広範になること、TRUSプローブによる変形もやや強く、直腸コイルを用いずに撮影されたMRI画像との相違が生じていること、またタンデム・オボイドが留置された状態では、留置されていない治療前の状態と比較して条件が大きく異なること、が考えられ、DIRの方法については再考が必要と考えられた。昨年度では1回目の腔内照射時MRIとTRUSをfusionさせることとし、5例の症例でfusionを試みたところ、MRI画像は直腸コイルを用いて撮影されていないため、超音波画像と同様のfan型になるよう変形を行ってからDIR fuisonを行ってもtandem位置は大きく異なった。MRI画像の切り出しを再度行いtandem合わせでfusionしたところ、子宮頸部の位置合わせは比較的良好に得られた。ただし、TRUSによる子宮頸部変形の影響は残るため、今年度も昨年度検討した5例でその変形の影響を考え併せたfusionを繰り返し行ったが、実際に臨床に導入できる形での結果は得られなかった。