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2012 Fiscal Year Research-status Report

サイバーナイフ治療におけるマシンビジョンシステムを用いた位置認識システムの開発

Research Project

Project/Area Number 23659589
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

中村 和正  九州大学, 大学病院, 准教授 (20284507)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 有村 秀孝  九州大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (20287353)
塩山 善之  九州大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (10323304)
穴井 重男  九州大学, 大学病院, 臨床放射線技師 (90380469)
吉留 郷志  九州大学, 大学病院, 臨床放射線技師 (70419612)
Keywords放射線治療 / マシンビジョンシステム / サイバーナイフ
Research Abstract

本研究の目的は、定位放射線治療専用の外照射治療装置であるサイバーナイフによる頭部・頭頸部腫瘍の治療をより安全かつ正確に実施するために、X線による被ばくがなく、短時間にセットアップが可能で、real timeに治療中の動きの検出が可能な、マシンビジョンシステムを用いた新しい位置認識システムを開発することである。
平成23年度は、マシンビジョンシステムを用いた位置認識システムのプロトタイプを作成した。本システムは、3個のCCDカメラおよび画像認識システムからなる。カメラにより両側眼裂、両外耳等の顔面の構成要素の形状を認識し、特徴稜線を抽出、モデル化し、あらかじめ登録された基準画像の特徴稜線と相関マッチングを行い、ターゲット映像と基準画像の位置のずれ(X,Y,Z)が検出するものである。本年度は本システムの精度を検証した。まず、マイクロメータの先に取り付けた実物大のヒト頭部模型を用い、本システムの位置認識精度を検証した。マイクロメータと本システムの測定値の相関係数は、X軸(左右方向)で0.9978、Z軸で0.9960、Rollingで0.9887と高い相関を示した。
次に、人骨を包埋した頭部ファントムを用い、サイバーナイフの位置認識システムと本システムの位置認識精度を比較した。サイバーナイフと本システムの位置誤差はX軸方向で、0.12±0.09、0.16±0.09、Z軸方向で0.11±0.09、0.08±0.07で、X軸方向でやや誤差は大きいものの、ほぼ同様の位置認識精度が得られた。今後さらにカメラ位置の工夫やソフトウェアの改良を検討する予定である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本年度は、ほぼ予定通りシステムのプロトタイプの精度検証を行うことができた。しかし、プロトタイプのシステムはX,Y,Z,yaw, roll, pitchの6軸のうち、現時点では3軸の精度しか測定できず、さらなるシステムの改良が必要となる。

Strategy for Future Research Activity

平成25年度初めに現在のプロトタイプの改良を行い、6軸の変位に対応したシステムを完成させる。その後システムの精度検証を行い、実際のサイバーナイフの治療時にシステムを用いて、サイバーナイフの位置認識システムの精度との比較検証を行う。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

次年度は、プロトタイプの改良のためのソフトウェアの開発が必要である。また、本システムの位置認識精度の検証のためのフィルム等の物品費が必要である。また、研究成果の発表のための交通費、論文の英文校正代等が必要である。

  • Research Products

    (5 results)

All 2013 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (2 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Association between EGFR-TKI Resistance and Efficacy of Radiotherapy for Brain Metastases from EGFR-mutant Lung Adenocarcinoma.2013

    • Author(s)
      Hirata H, Nakamura K, Kunitake N, Shioyama Y, Sasaki T, Nonoshita T, Inoue K, Nagashima A, Ono M, Honda H.
    • Journal Title

      Anticancer Res

      Volume: 33 Pages: 1649-1656

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Postoperative radiotherapy in patients with salivary duct carcinoma: clinical outcomes and prognostic factors.2013

    • Author(s)
      Shinoto M, Shioyama Y, Nakamura K, Nakashima T, Kunitake N, HIgaki Y, Sasaki T, Ohga S, Yoshitake T, Ohnishi K, Asai K, Hirata H, Honda H.
    • Journal Title

      J Radiati Res

      Volume: in press Pages: in press

    • DOI

      in press

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] マシンビジョンシステムを用いた新しい位置認識システムの開発2013

    • Author(s)
      毛利一彩, 種裕之. 福永淳一, 永田弘典, 小野田敏博, 濱田英志, 中村和正, 平田秀紀
    • Organizer
      第69回日本放射線技術学会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      20130411-20130414
  • [Presentation] CT計画の注意点とその対策

    • Author(s)
      中村和正
    • Organizer
      第11回九州放射線治療システム研究会
    • Place of Presentation
      福岡市
    • Invited
  • [Remarks] 研究者情報

    • URL

      http://hyoka.ofc.kyushu-u.ac.jp/search/details/K001997/index.html

URL: 

Published: 2014-07-24  

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