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本研究では、動体迫跡放射線治療において腫瘍位置の指標となるマーカーの追跡が困難であった状況下においても、高精度な治療がおこなえるように、カラーのX線透視画像を利用した、従来装置とは異なる新しいマーカー認識方法、追跡方法を開発することを目的としている。平成22年度は大きく分けて以下の2つの項目について研究開発を進めた。
1.マーカー認識度向上のためのカラー画像演算方法の開発と評価
認識度向上を目的とした画像演算方法のひとつとして、各RGB成分の画像に対してそれぞれエッジ強調処理を施し、元画像との差分をとったデータを加算することにより、マーカーのエッジ部分のみをクリアに抽出する方法を検討した。提案方法では、単純な画像の二値化と比較して、体厚の異なる領域においてもマーカを抽出することが可能であり、誤認識やマーカのロストを低減できることが示唆された(医学物理学会にて報告)。これにより、治療中にマーカを見失うことなく安定した追跡が可能となるため、治療精度の向上を期待できる。
2.高速画像処理ライブラリによるリアルタイム処理
高速画像処理ライブラリを利用したマーカ追跡ソフトウェアの開発を進めた。複数のマーカの追跡およびRGBそれぞれのカラーバンドに対する画像処理を並列計算によりおこなうことで、演算に要する時間の短縮に成功した。これにより、マーカの追跡に有効な画像処理をリアルタイムで施すことが可能となり、安定したマーカの追跡を期待できる。また、画像処理に要する演算時間は数msec程度であるため、動体追跡放射線治療における呼吸同期照射シグナルに与える遅延は最小限に抑えられる。したがって、照射精度を維持したまま、安定したマーカの追跡が可能となる。
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