2011 Fiscal Year Annual Research Report
カラーX線透視画像を利用した高精度動体追跡放射線治療法の開発
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22791163
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
宮本 直樹 北海道大学, 大学院・医学研究科, 特任助教 (00552879)
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| Keywords | 放射線治療 / 動体追跡 / パターンマッチ / カラーX線画像 / 面像処理 |
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| Research Abstract |
動体追跡放射線治療では、腫瘍位置の指標となる体内マーカー位置をX線透視によるモニタすることにより、呼吸性移動を伴う腫瘍に対して呼吸同期照射をおこない、正常組織への余計な放射線照射を抑制することが可能である。X線透視による体内マーカー位置の測定は被曝をともなうため、低線量でのX線透視が望まれるが、コントラストの低下によりマーカーの認識が困難となる場合がある。本研究では、X線透祖画像に対して画像処理を施すことにより、低線量透視画像におけるマーカーの認識精度を向上させ、X線透視による被曝を低減することを目的としている。平成23年度の研究実施計画と得られた成果を以下に示す。
1.画像演算機能、追跡機能の動体追跡ソフトウェアへの組み込み
3CCDカメラをX線カラーI.I.に取り付け、二方向X線透視画像取得システムを構築し、制御ソフトウェアに画像処理機能およびマーカー追跡機能を実装した。認識度向上を目的とした画像処理方法のひとつとして、体内マーカの位置に応じて画像積算エリアを更新する方法を検討した。本手法では、X線画像内の統計ノイズを抑え、かつ画像積算時のマーカーの動きによるアーチファクトを抑えることが可能である。
2.実際の治療時の金マーカーの動きと透視状態を再現した動的な検証
体内での呼吸運動を再現させたマーカーの透視画像を取得し、上記の画像処理の有効性の評価をおこなった。比較の結果、画像処理によりマーカー認識度および位置測定精度が向上し、被曝量が約2倍となるX線透視時と比較して、同等の追跡精度が得られることがわかった。カラーX線画像のエッジ強調処理を組み合わせることにより、マーカーの誤認識を抑え、透視による被曝のさらなる低減を期待できる。
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[Journal Article] Improvement of tracking accuracy and stability by recursive image processing in real-time tumor-tracking radiotherapy system2012
Author(s)
Naoki Miyamoto, Kenneth Sutherland, Ryusuke Suzuki, Taeko Matsuura, Chie Toramatsu, Seishin Takao, Hideaki Nihongi, Rumiko Kinoshita, Shinichi Shimizu, Rikiya Onimaru, Kikuo Umegaki, Hiroki Shirato, Masayori Ishikawa
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Journal Title
Proceedings of SPIE
Volume: Vol.8316
DOI
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