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2013 年度 実績報告書

マーカレス画像処理新アルゴリズムを用いたMV-X線透視画像による追跡照射法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 24659554
研究機関弘前大学

研究代表者

高井 良尋  弘前大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (50107653)

研究分担者 本間 経康  東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (30282023)
成田 雄一郎  弘前大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (30311385)
キーワード放射線治療 / 追跡照射 / MLC追跡 / EPID
研究概要

汎用性のある追跡照射を行うためにはMLC による追跡がもっとも適していると考えられる。もっとも簡単な機構の追跡照射法はMV-X 線の画像そのものを使うこと、すなわちElectric Portal Imaging Device (EPID)で得られる画像を使うことであるが、コントラストが悪くMV の透視画像は追跡照射には使えないと考えられている。我々が従来、研究していたマーカレス追跡法の開発過程で、新たに開発に成功したマーカレス画像処理法「動的合成抽出」(Dynamic Synthetic Extraction: DSE)アルゴリズムを使うことよって、EPID の画像そのものを使う追跡の可能性が生まれた。
本年度は、昨年度検証した撮影モードが低サンプリング周波数の被写体ぶれ問題に対し、高サンプリング周波数の撮影モードの場合に対する考察を行った。すなわち、従来のテンプレートマッチングによる腫瘍位置計測法をはじめ,腫瘍形状の変形にも対応可能な拡張である多点ランドマーク法,画像ヒストグラムの利用によりテンプレートマッチングの問題点を改善可能なMean Shift法,そして新たに開発したオプティカルフローに基づく方法を用いて,EPIDによるマーカレス腫瘍計測実験を行った。その結果,新手法の性能は他の最新手法よりも優れていることが示され,臨床応用に向けて有望な知見を得た。また,kV-X線とMV-X線の両方によるファントム撮影を行い,画質,サンプリング周波数,ならびに撮影タイミングの相違に対する種々の工夫,対策により,両者を統合した3次元計測が可能であることの基礎的実験結果を得た。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] A Faster 1-D Phase-Only Correlation-Based Method for Estimations of Translations, Rotation and Scaling in Images2014

    • 著者名/発表者名
      3. X. Zhang, N. Homma, K. Ichiji, M. Abe, N. Sugita, M. Yoshizawa
    • 雑誌名

      IEICE Trans. Fundamentals

      巻: E97-A No.3 ページ: 809-819

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Time Varying Seasonal Autoregressive Model Based Prediction of Respiratory Motion for Tumor Following Radiotherapy2013

    • 著者名/発表者名
      1. Kei Ichiji, Noriyasu Homma, Masao Sakai, Yuichiro Narita, Yoshihiro Takai, Xiaoyong Zhang, Makoto Abe, Norihiro Sugita and Makoto Yoshizawa
    • 雑誌名

      Computational and Mathematical Methods in Medicine

      巻: 2013 article ID 390325 ページ: 9 pages

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Markerless Lung Tumor Motion Tracking by Dynamic Decomposition of X-ray Image Intensity2013

    • 著者名/発表者名
      2. N. Homma, Y. Takai, H. Endo, K. Ichiji, Y. Narita, X. Zhang, M. Sakai, M. Osanai, M. Abe, N. Sugita, M. Yoshizawa
    • 雑誌名

      Journal of Medical Engineering

      巻: 2013 article ID 340821 ページ: 8 pages

    • 査読あり
  • [学会発表] Moving Object Segmentation in Surveillance Video Based on Adaptive Mixtures2013

    • 著者名/発表者名
      3. X. Zhang, N. Homma, K. Ichiji, M. Abe, N. Sugita, M. Yoshizawa
    • 学会等名
      SICE Annual Conference 2013
    • 発表場所
      Nagoya
    • 年月日
      20130914-20130917
  • [学会発表] A Kernel-Based Method for Real-Time Markerless Tumor Tracking in Fluoroscopic Image Sequence2013

    • 著者名/発表者名
      X. Zhang, N. Homma, Y. Takai, Y. Narita, K. Ichiji, M. Abe, N. Sugita, M. Yoshizawa
    • 学会等名
      SICE Annual Conference 2013
    • 発表場所
      Nagoya
    • 年月日
      20130914-17
  • [学会発表] A Kernel-Based Method for Non-Rigid Tumor Tracking in KV Image Sequence2013

    • 著者名/発表者名
      1. X. Zhang, N. Homma, K. Ichiji, Y. Takai, Y. Narita, M. Abe, N. Sugita, M Yoshizawa
    • 学会等名
      American Association of Physicists in Medicine 55th Annual Meeting
    • 発表場所
      Indianapolis(アメリカ)
    • 年月日
      20130804-20130808
  • [学会発表] マーカレス動体追尾照射のための汎用型リニアック制御システムの開発に向けて

    • 著者名/発表者名
      4. 本間 経康、酒井 正夫、張 暁勇、市地 慶、澁澤 直樹、吉田 裕輔、阿部 誠、杉田 典大、吉澤 誠、成田 雄一郎、高井 良尋
    • 学会等名
      日本放射線腫瘍学会第26回学術大会
    • 発表場所
      青森
    • 招待講演

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公開日: 2015-05-28  

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