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【背景・目的】近年、IMRTや重粒子線治療などの高精度な照射方法が普及し、複雑な形状のtargetに対する正確な放射線照射が可能になってきた。高精度な放射線治療により放射線治療成績は向上し、局所再発により複数回の放射線治療をうける患者も増加している。局所再発の場合、以前治療したtargetと近接することが多く、線量分布が過去の治療と重複した場合、放射線障害の発生リスクが高くなるケースもある。したがって、原則として線量分布が重複しないように治療計画は立案しなくてはならない。従来は、放射線科医が、過去の治療計画を目で確認しながら、過去の線量分布になるべく重複しないように新たな計画を行っていた。この作業は非常に煩雑であり放射線科医の熟練を要し、厳密な精度も保証されないことが問題になっている。そこで本研究では、複数回治療を行う場合でも、副作用が少なく治療精度のよい放射線治療を実現する、次世代の放射線治療計画支援システムを開発することを目的とする。
【方法・対象】同一患者の時期の異なる治療計画用画像および線量分布を正確に位置合わせするための、非線形位置合わせ法について検討した。位置合わせ法には自由形状変形法(FFD)を用い、評価関数には正規化相互情報量(NMI)を用いた。まず、ファントムデータを対象に、手法の妥当性および最適なパラメータの評価を行った。次に、評価されたパラメータを用いて、複数回放射線治療を行った、同一患者の治療計画用X線CT画像を対象に、経時的な非線形位置合わせを行い、位置合わせの精度を検証した。臨床データの精度の検証は、放射線科医による視覚的評価を行った。
【結果】ファントムデータでは、FFD法を用いた非線形位置合わせは良好な結果が得られ、最適なパラメータも評価できた。そのパラメータを参考に臨床データの位置合わせを行い、評価点10点で位置合わせの精度を評価した結果、平均2.7mmと良好だった。
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