Development of an acoustic imaging modality for absolute and real-time radiotherapy dosimetry

2019 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K18394
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分90130:医用システム関連
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: ワン ジェフリー 北海道大学, 国際連携研究教育局, 博士研究員 (80754829)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: CT reconstruction / Machine learning / Radiotherapy / Dosimetry / Acoustic imaging

研究成果の概要

放射線治療における線量分布とそれに伴う音波を計算する手法を考案し、X線照射条件の変化による音波への影響を検討した。一般的なX線照射法では照射時間が長く効果的に音波を計測できない。音波再構成画像の画質は音波発生源から受信機までの距離、受信機の数や配置などに影響する。受信機を大量に設置するとX線照射野を塞いでしまう問題がある。
音波画像と線量分布を定量的に計算するため、患者の解剖学的構造をリアルタイムで追跡できる高度画像再構成法を開発した。放射線治療装置に付属できる三次元体表面計測装置を用いて患者の動きを計測し、CT画像を現在の体構造に合わせた。本手法は従来法に比べ高速に解剖学的構造を追跡できた。

自由記述の分野

物理学、医学、工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

X-ray-induced acoustics could be realized for absolute dosimetry in radiotherapy, if clinical systems are setup with shorter beam lengths and sensor array designs are balanced between anatomy coverage and beam obstruction. To do so in real-time could be facilitated by neural image reconstruction.