Image guided brachytherapy using transrectal ultrasound / MRI fusion imaging

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K07600
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 52040:Radiological sciences-related
• Research Institution: Kyoto Prefectural University of Medicine
• Principal Investigator: Shimizu Daisuke 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 / 子宮頚癌

Outline of Final Research Achievements

MRI images taken before brachytherapy for cervical cancer were deformed using deformable image registration (DIR) and fused with transrectal ultrasound (TRUS) images taken with a tandem ovoid in place. There was a large positional error between the planned insertion site in the MRI image and the corresponding site on the TRUS. The MRI and TRUS of first brachytherapy were fused subsequently, but even after deformation to create a fan shape similar to the ultrasound image, the tandem position was significantly different. When fusion was performed with tandem alignment, the alignment of the cervix was relatively good. However, the influence of cervical deformation caused by TRUS remained, and fusion was repeated, but the results were not sufficient for clinical use.

Free Research Field

放射線治療学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

小線源治療は子宮頸癌治療に有用だが進行例では局所制御率が不十分である。我々はその治療計画にCTやMRIを併用した画像誘導組織内照射を行い制御率を向上させている。しかし組織内針刺入時に経直腸超音波(TRUS)を用いるため、刺入に技術差が生じる。前立腺癌治療で導入されているが、刺入時にTRUSにCT/MRIをfusionさせ、刺入点・経路・到達点をマッピングした治療計画を作成、またナビゲーションシステムも加えれば正確・安全な刺入が可能になる。子宮頚癌では病変の広がりや、検査による易変形性などの点でまだ臨床応用は難しいが、今回の研究ではその基盤となるfusion技術の進歩につながるものと考えられる。