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講演抄録/キーワード
講演名 2013-11-07 10:00
高精度放射線治療時における2D/3Dレジストレーションに基づく患者体内4次元線量分布自動推定システムの開発
仲本宗泰有村秀孝中村和正九大)・塩山善之九州国際重粒子線がん治療センター)・溝口明日実久留米大病院)・広瀬貴章九大病院)・本田 浩九大)・梅津芳幸中村泰彦九大病院)・平田秀紀九大MI2013-46
抄録 (和) 本研究の目的は,高精度放射線治療時における2D/3Dレジストレーションに基づいた患者体内4次元線量分布自動推定システムの開発である.提案手法では,3次元 (3D) の治療計画画像から推定した2次元 (2D) 射出線量画像が,ある時刻の照射時の 2D 射出線量動画像に類似するように,アフィン変換行列を用いて 3D の治療計画画像を変形させることで,“治療時”のCT画像を推定した.治療計画時の患者の体領域からの射出線量画像は治療計画 computed tomography (CT) 画像と仮想水ファントムのジオメトリに線量計算アルゴリズムを適用することによって推定した.また,照射時の射出線量画像は照射時に撮影された electronic portal imaging device (EPID) 動画像を用いて求めた.アフィン変換のパラメータはレーベンバーグ・マーカート法を用いて最適化した.最後に,“治療時”4次元CT画像に線量計算アルゴリズムを適用することによって4次元線量分布を計算した.提案手法は治療成績の評価やリスク管理に役立つ可能性を示した. 
(英) The purpose of this study was to develop an estimation method of four-dimensional (4D) dose distributions during radiotherapy based on a 2D/3D registration. “Treatment” computed tomography (CT) images were estimated by deforming three-dimensional (3D) planning CT images by using affine transformation matrices so that a two-dimensional (2D) planning portal dose image (PDI) can be similar to a certain time 2D dynamic clinical PDI. The planning PDI was calculated by applying a dose calculation method (convolution algorithm) to a geometry of the planning CT image and a virtual water phantom. The dynamic clinical PDI was estimated from electronic portal imaging device (EPID) dynamic image acquired during a treatment time. The parameters of affine transformation matrices were optimized by a Levenberg-Marquardt (LM) algorithm. Finally, the 4D dose distributions during the treatment time were calculated by applying the dose calculation method to the simulated 4D “treatment” CT images. The proposed method might be useful for assessment of the outcomes and risk management.
キーワード (和) 高精度放射線治療 / CT画像 / 4次元線量分布 / 2D/3Dレジストレーション / / / /  
(英) High precision radiotherapy / CT images / 4D dose distributions / 2D/3D registration / / / /  
文献情報 信学技報, vol. 113, no. 281, MI2013-46, pp. 5-10, 2013年11月.
資料番号 MI2013-46 
発行日 2013-10-31 (MI) 
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685  Online edition: ISSN 2432-6380
著作権に
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技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します.(許諾番号:10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034)
PDFダウンロード MI2013-46

研究会情報
研究会 MI  
開催期間 2013-11-07 - 2013-11-07 
開催地(和) 広島市立大学 
開催地(英)  
テーマ(和) 画像による生体計測 
テーマ(英)  
講演論文情報の詳細
申込み研究会 MI 
会議コード 2013-11-MI 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) 高精度放射線治療時における2D/3Dレジストレーションに基づく患者体内4次元線量分布自動推定システムの開発 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) Development of automated estimation of four-dimensional dose distributions based on a 2D/3D registration during a high precision radiotherapy 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) 高精度放射線治療 / High precision radiotherapy  
キーワード(2)(和/英) CT画像 / CT images  
キーワード(3)(和/英) 4次元線量分布 / 4D dose distributions  
キーワード(4)(和/英) 2D/3Dレジストレーション / 2D/3D registration  
キーワード(5)(和/英) /  
キーワード(6)(和/英) /  
キーワード(7)(和/英) /  
キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 仲本 宗泰 / Takahiro Nakamoto / ナカモト タカヒロ
第1著者 所属(和/英) 九州大学 (略称: 九大)
Kyushu University (略称: Kyushu Univ.)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 有村 秀孝 / Hidetaka Arimura / アリムラ ヒデタカ
第2著者 所属(和/英) 九州大学 (略称: 九大)
Kyushu University (略称: Kyushu Univ.)
第3著者 氏名(和/英/ヨミ) 中村 和正 / Katsumasa Nakamura / ナカムラ カツマサ
第3著者 所属(和/英) 九州大学 (略称: 九大)
Kyushu University (略称: Kyushu Univ.)
第4著者 氏名(和/英/ヨミ) 塩山 善之 / Yoshiyuki Shioyama / シオヤマ ヨシユキ
第4著者 所属(和/英) 九州国際重粒子線がん治療センター (略称: 九州国際重粒子線がん治療センター)
Saga Heavy Ion Medical Accelerator in Tosu (略称: Saga HIMAT)
第5著者 氏名(和/英/ヨミ) 溝口 明日実 / Asumi Mizoguchi / ミゾグチ アスミ
第5著者 所属(和/英) 久留米大学病院 (略称: 久留米大病院)
Kurume University Hospital (略称: Kurume Univ. Hospital)
第6著者 氏名(和/英/ヨミ) 広瀬 貴章 / Taka-aki Hirose / ヒロセ タカアキ
第6著者 所属(和/英) 九州大学病院 (略称: 九大病院)
Kyushu University Hospital (略称: Kyushu Univ. Hospital)
第7著者 氏名(和/英/ヨミ) 本田 浩 / Hiroshi Honda / ホンダ ヒロシ
第7著者 所属(和/英) 九州大学 (略称: 九大)
Kyushu University (略称: Kyushu Univ.)
第8著者 氏名(和/英/ヨミ) 梅津 芳幸 / Yoshiyuki Umedu / ウメヅ ヨシユキ
第8著者 所属(和/英) 九州大学病院 (略称: 九大病院)
Kyushu University Hospital (略称: Kyushu Univ. Hospital)
第9著者 氏名(和/英/ヨミ) 中村 泰彦 / Yasuhiko Nakamura / ナカムラ ヤスヒコ
第9著者 所属(和/英) 九州大学病院 (略称: 九大病院)
Kyushu University Hospital (略称: Kyushu Univ. Hospital)
第10著者 氏名(和/英/ヨミ) 平田 秀紀 / Hideki Hirata / ヒラタ ヒデキ
第10著者 所属(和/英) 九州大学 (略称: 九大)
Kyushu University (略称: Kyushu Univ.)
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講演者
発表日時 2013-11-07 10:00:00 
発表時間 30 
申込先研究会 MI 
資料番号 IEICE-MI2013-46 
巻番号(vol) IEICE-113 
号番号(no) no.281 
ページ範囲 pp.5-10 
ページ数 IEICE-6 
発行日 IEICE-MI-2013-10-31 


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