| 研究課題/領域番号 |
19K08107
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分52040:放射線科学関連
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| 研究機関 | 藤田医科大学 |
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研究代表者 |
林 直樹 藤田医科大学, 保健学研究科, 准教授 (00549884)
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| 研究分担者 |
安井 啓祐 藤田医科大学, 医療科学部, 講師 (50804514)
浅田 恭生 藤田医科大学, 保健学研究科, 教授 (60308848)
森 慎一郎 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所 物理工学部, グループリーダー(定常) (60415403)
武村 哲浩 金沢大学, 保健学系, 教授 (70313674)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 体表面監視 / 放射線治療 / Interfractional error / 光切断法 / 位置再現性 / マルチモダリティ / 赤外線深度 / キャリブレーション / 体表監視 / 温熱監視 / 位置認識精度 / 放射線治療計画 / 呼吸性移動監視 / 呼吸制御 / 非剛体レジストレーション |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、三次元レーザスキャン技術とサーモグラフィ機能を統合させた可搬性の新しい体表面監視装置を開発し、放射線治療に応用することを目的とする。この装置を開発することで、X線を利用せずに非侵襲的に画像誘導放射線治療を可能とするだけでなく、温熱療法などの他療法との併用にも活用できる。また、可搬できる特性を利用してマルチモダリティに対応できる。しかし、この装置は医療機器医薬品等法の範疇となることが予想されるため、臨床応用に至る前にこの機能の物理的特性や定量的動作特性を評価して基礎評価を行う必要がある。当該研究期間では臨床試験に移行する前段階でのトランスレーショナルリサーチにあたる。
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| 研究成果の概要 |
当研究の目的は放射線治療において体表面の監視と熱監視を可能とする可搬型のシステムを開発することである。Azure Kinect DKを採用して可搬性を確保し、任意の位置での位置校正を可能にした。我々のシステムはデータ取得部、データ変換部、移動量計算部にて構成される。データ取得には赤外線による深度センサとRGBの2つのモードを利用し、Time of flight法により測定する。データ変換部では透視投影モデルを採用し、形状を点群処理して解析した。移動量計算ではIterative closest pointアルゴリズムによって計算を行った。このシステムは2 mm以内での移動量評価を実現できた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
検出システムにコンピュータビジョンの理論を組み込み、任意の位置での位置認識ができる体表面監視装置を実現したことにより、放射線治療装置の種類や部屋のデザインに制約を受けることなく設置が可能である。また、可搬性を実現したことにより、放射線治療計画時や照射時、また放射線治療以外の場面での利用が可能である。そして、検出精度が2 mmであることから、通常の放射線治療には十分に利用できる。今後計算速度の向上やカメラの性能の向上により高精度放射線治療への応用が期待できる。
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