Development of four dimensional computed tomography based lung ventilation image

2013 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 24791268
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Radiation science
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: KADOYA Noriyuki 東北大学, 大学病院, 助教 (20604961)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2014-03-31
• Keywords: 肺 / 四次元断層撮影画像 / 非剛体位置合わせ / 体幹部定位放射線治療 / 肺機能 / 肺換気

Research Abstract

Four dimensional computed tomography (4D-CT) based lung ventilation imaging was developed to enable us to create lung ventilation based treatment planning easily. Next, we validated the 4D-CT derived ventilation using Tc-MAA single positron emission CT imaging, indicating the high psychological accuracy of 4D-CT ventilation. Furthermore, our results demonstrated that a functional plan of SBRT reduced the dose in the high-functional regions without a change in the total lung or PTV, indicating that this technique can be safely used for SBRT.

Research Products

• [Journal Article] Evaluation of various deformable image registration algorithms for thoracic images (2014)
  • Author(s): Noriyuki Kadoya, Yukio Fujita, Yoshiyuki Katsuta, Suguru Dobashi, Ken Takeda, Kazuma Kishi, Masaki Kubozono, Rei Umezawa, Toshiyuki Sugawara, Haruo Matsushita, Keiichi Jingu
  • Journal Title: J Radiat Res Volume: Vol.55, Issue 1 Pages: 175-182
  • DOI: 10.1093/jrr/rrt093
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Deformable image registration 検証用の肺ファントムの開発 (2013)
  • Author(s): 小野里侑祐, 角谷倫之, 藤田幸男, 土橋卓, 武田賢, 岸和馬, 熊崎祐, 神宮啓一
  • Journal Title: 日本放射線技術学会東北部会雑誌 Volume: Vol.22 Pages: 138-139
• [Journal Article] 放射線治療用4D-CT 画像から作成する肺機能イメージングの技術開発 (2013)
  • Author(s): 曹翔永, 角谷倫之, 藤田幸男, 土橋卓, 武田賢, 佐藤清和, 岸和馬, 松下晴雄, 神宮啓一
  • Journal Title: 日本放射線技術学会東北部会雑誌 Volume: Vol.22 Pages: 140-141
• [Presentation] Tohoku University Lung Imaging Project : Toward 4D-CT Ventilation Image guided Radiotherapy (2014)
  • Author(s): Noriyuki Kadoya
  • Organizer: 1st GI-CorRE Medical Science and Engineering Symposium
  • Place of Presentation: Sapporo
  • Year and Date: 2014-02-23
• [Presentation] B-splineを用いたdeformable image registration の高精度化の検討 (2013)
  • Author(s): 金井貴幸, 角谷倫之, 藤田幸男, 伊藤謙吾, 曹翔永, 土橋卓, 武田賢, 岸和馬, 佐藤清和, 松下晴雄, 神宮啓一
  • Organizer: 第3回東北放射線医療技術学術大会
  • Place of Presentation: 福島
  • Year and Date: 2013-11-02
• [Presentation] 肺がんに対する肺機能を考慮したSBRT 治療計画の検討 (2013)
  • Author(s): 曹翔永, 角谷倫之, 藤田幸男, 伊藤謙吾, 金井貴幸, 土橋卓, 武田賢, 岸和馬, 佐藤清和, 松下晴雄, 神宮啓一
  • Organizer: 日本放射線腫瘍学会第25回学術大会
  • Place of Presentation: 青森
  • Year and Date: 2013-10-18
• [Presentation] 4DCT ventilation image-guided radiotherapy に向けた肺機能領域の精度評価 (2013)
  • Author(s): 角谷倫之, 藤田幸男, 伊藤謙吾, 曹翔永, 金井貴幸, 土橋卓, 武田賢, 松下晴雄, 神宮啓一
  • Organizer: 日本放射線腫瘍学会第25回学術大会
  • Place of Presentation: 青森
  • Year and Date: 2013-10-18
• [Presentation] 4D-CT とdeformable image registration を用いた肺機能イメージングの開発と治療計画への応用 (2013)
  • Author(s): 角谷倫之, 藤田幸男, 伊藤謙吾, 高橋紀善, 古積麻衣子, 山本貴也 , 阿部恵子, 梅澤玲, 久保園正樹, 菅原俊幸, 土橋卓, 武田賢, 松下晴雄, 神宮啓一
  • Organizer: 第129回日本医学放射線学会北日本地方会
  • Place of Presentation: 仙台
  • Year and Date: 2013-10-04
• [Presentation] Study of radiation treatment planning considering the lung function using 4D-CT ventilation imaging (2013)
  • Author(s): Sang Yong Cho, Noriyuki Kadoya, Yukio Fujita, Ken Takeda, Suguru Dobashi, Kazuma Kishi, Kiyokazu Sato, Haruo Matsusita, Keiichi Jingu
  • Organizer: 日本医学物理学会第105回学術大会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2013-04-11
• [Presentation] Development of a deformable lung phantom for quantitatively verifying deformation algorithms (2013)
  • Author(s): Yusuke Onozato, Noriyuki Kadoya, Yukio Fujita, Sang Yong Cho, Kazuma Kishi, Kiyokazu Satou, Suguru Dobashi, Ken Takeda, Yu Kumazaki, and Keiichi Jingu
  • Organizer: 日本医学物理学会第105回学術大会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2013-04-11
• [Presentation] 放射線治療用4D-CT 画像から作成する肺機能イメージングの技術開発 (2012)
  • Author(s): 曹翔永, 角谷倫之, 藤田幸男, 土橋卓, 武田賢, 佐藤清和, 岸和馬, 松下晴雄, 神宮啓一
  • Organizer: 第2回東北放射線医療技術学術大会
  • Place of Presentation: 仙台
  • Year and Date: 2012-11-03
• [Presentation] Deformable image registration 検証用の肺ファントムの開発 (2012)
  • Author(s): 小野里侑祐, 角谷倫之, 藤田幸男, 土橋卓, 武田賢, 岸和馬, 熊崎祐, 神宮啓一
  • Organizer: 第2回東北放射線医療技術学術大会
  • Place of Presentation: 仙台
  • Year and Date: 2012-11-03
• [Presentation] 放射線治療用4D-CT 画像から作成する肺機能イメージングの技術開発 (2012)
  • Author(s): 曹翔永, 角谷倫之, 藤田幸男, 武田賢, 土橋卓, 岸和馬, 松下晴雄, 神宮啓一
  • Organizer: 第104回日本医学物理学会学術大会
  • Place of Presentation: 筑波
  • Year and Date: 2012-09-13
• [Presentation] 胸部4D-CT 画像を用いた複数のdeformable image registration algorithm の精度評価 (2012)
  • Author(s): 角谷倫之, 藤田幸男, 勝田義之, 小野里侑祐, 土橋卓, 武田賢, 岸和馬, 山本時裕, 松下晴雄, 神宮啓一
  • Organizer: 第104回日本医学物理学会学術大会
  • Place of Presentation: 筑波
  • Year and Date: 2012-09-13