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2017 年度 実施状況報告書

4次元コーンビームCTの画質改善と位置照合精度の最適化

研究課題

研究課題/領域番号 17K16459
研究機関熊本大学

研究代表者

下東 吉信  熊本大学, 医学部附属病院, 診療放射線技師 (60771110)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード4D-CBCT / 定位放射線治療 / 画像再構成法
研究実績の概要

肺や肝腫瘍に対する定位放射線治療では,安全に高線量を腫瘍に投与するために,呼吸性移動を考慮した高精度な位置照合が重要である.近年,4次元コーンビームCTにより,呼吸性移動を伴う腫瘍の正確な位置照合が可能となったが,長い撮像時間と呼吸性移動に伴うノイズやアーチファクトが位置照合の精度低下となる.本研究は,高精度な腫瘍位置照合の実現を目的に,4次元コーンビームCTの画質改善として逐次近似法の画像再構成法を利用し,画質と位置照合精度の最適化を図り,短時間撮像を可能にすることである.
本年度の研究実施計画は,主に既存の画像再構成による4次元コーンビームCT画像と位置照合精度の最適化を図った.方法として,画像評価ファントムと動体ファントム及び匿名化した患者画像データを用いて,投影データ数を減らして画像再構成を行い,位置照合精度が担保できる画質を評価し,画質と位置照合精度の最適化から短時間撮像かつ被ばく線量を低減できる撮像条件を確立した.画質評価は,信号・ノイズ比,コントラスト・ノイズ比,画像類似度を評価し,位置照合精度は,ファントム及び患者画像データの基準位置からの位置誤差を算出し,評価した.
上記の方法にて,既存の画像再構成による4次元コーンビームCT画像と位置照合精度の最適化を行い,投影データ数と撮像時間に影響を及ぼすガントリ回転速度の最適値を示すことができた.これにより4次元コーンビームCTの既存の画像再構成による最適化と短時間撮像を可能にした.
これらの結果は,国内と国際学会及び英語論文にて発表することができた.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本年度は,研究実施計画に沿って研究を行うことができた.

今後の研究の推進方策

今後の研究は,研究実施計画に沿って,逐次近似法による画像再構成法を適応し,4次元コーンビームCTの画質と位置精度評価を行う.本年度に得た実績をもとに,既存の画像再構成法による結果と比較しながら,更なる画質と位置照合の最適化が可能であるか研究を進めていく.

次年度使用額が生じた理由

本年度は,当初予定していた物品費がややオーバーしたが,旅費に残額が生じ,2,474円の繰越金が生じた。
これは,来年度の必要経費(物品費・旅費)に使用する.

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Image quality of four-dimensional cone-beam computed tomography obtained at various gantry rotation speeds for liver stereotactic body radiation therapy with fiducial markers2018

    • 著者名/発表者名
      Shimohigashi Yoshinobu、Araki Fujio、Maruyama Masato、Yonemura Keisuke、Nakaguchi Yuji、Kai Yudai、Toya Ryo
    • 雑誌名

      Physica Medica

      巻: 45 ページ: 19~24

    • DOI

      10.1016/j.ejmp.2017.11.020

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Four-dimensional cone-beam computed tomography-guided radiotherapy for gastric lymphoma2017

    • 著者名/発表者名
      Toya Ryo、Saito Tetsuo、Shimohigashi Yoshinobu、Yotsuji Yohei、Matsuyama Tomohiko、Watakabe Takahiro、Kai Yudai、Yamashita Yasuyuki、Oya Natsuo
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Radiology

      巻: 36 ページ: 159~163

    • DOI

      10.1007/s11604-017-0698-8

    • 査読あり
  • [学会発表] Image quality of 4D-CBCT with varying gantry rotation speeds for liver SBRT with fiducial markers2017

    • 著者名/発表者名
      Shimohigashi Yoshinobu、Araki Fujio、Maruyama Masato、Yonemura Keisuke、Nakaguchi Yuji、Kai Yudai、Toya Ryo
    • 学会等名
      第59回米国医学物理学会学術大会
    • 国際学会
  • [学会発表] 4D-CBCTを用いた胃MALTリンパ腫に対する放射線治療の一例2017

    • 著者名/発表者名
      四辻瑶平,下東吉信,米村圭祐,松山倫延,中村祐也,倉岡杏希子,甲斐祐大,中口裕二,丸山雅人,東家亮
    • 学会等名
      第15回熊本県放射線治療物理・技術研究会
  • [学会発表] 肝臓SBRTにおけるガントリー回転速度の違いによる4D-CBCTの画質評価2017

    • 著者名/発表者名
      米村圭祐,下東吉信,東家亮,丸山雅人,中口裕二,甲斐祐大,倉岡杏希子,松山倫延,中村祐也,大屋夏生
    • 学会等名
      第30回日本放射線腫瘍学術大会

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公開日: 2018-12-17  

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