2016 Fiscal Year Annual Research Report
The development of an optical surface scanning and monitoring system using a high-speed pattern projector and a compact camera for patient setup
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26670563
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| Research Institution | Hamamatsu University School of Medicine |
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Principal Investigator |
中村 和正 浜松医科大学, 医学部, 教授 (20284507)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐々木 智成 九州大学, 医学研究院, 准教授 (10380437)
吉武 忠正 九州大学, 医学研究院, 講師 (40452750)
本田 浩 九州大学, 医学研究院, 教授 (90145433)
若山 俊隆 埼玉医科大学, 保健医療学部, 准教授 (90438862)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 放射線治療 / 光3D形状計測 / CCDカメラ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、MEMS（Micro Electro Mechanical Systems）ミラーを利用した超高速三次元計測小型カメラによる新しい位置認識システムを開発することである。
平成26年度には、放射線治療の位置ずれを検出するための超高速三次元計測小型カメラを試作した。超高速三次元計測小型カメラは、MEMSミラーを使ったレーザー投光部およびCCDカメラで構成される。MEMSミラーに直線上のレーザー光を投影、超高速に走査し（500Hz, scanning angle 40°）、CCDカメラを通して対象物の三次元形状に合わせたパターンを取得する。取得された縞模様のパターンは、コンピュータ上の3次元計測ソフトウェアに送られ、対象物の三次元形状を計測する。平成27年度には実物大のヒト頭部ファントムを用い、高精度放射線治療システムノバリスSTxの画像誘導位置認識システムでの位置認識結果と本システムの位置認識結果を比較、検証した。本システムでは1mm以内の誤差であり、試作した超高速三次元計測小型カメラは放射線治療の実臨床で、患者セットアップの位置ずれの確認に用いるために必要な精度を有することが明らかとなった。
平成28年度は実際に臨床でマッチングを行うためのシステム開発の検討を行った。本開発には、①治療計画用に取得したCT画像の取得、②治療計画CT画像（DICOMデータ）からのsurface renderingの作成、③surface renderingされた画像と本システムで取得された表面三次元形状とのマッチングおよび位置のずれ幅の計測、の手順で実施する。実際の放射線治療への応用には専用のソフトウェア開発が必要で、現在検討中である。
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