4次元cone beam CTと4次元CTの呼吸性移動を伴う標的の位相位置に対する検討：ファントム研究
【目的】呼吸性移動を伴う肺や肝臓などに対する放射線治療において，4次元CT（4D CT）を用いて正確に標的の動きを把握し，治療計画を行うことが重要である．しかし，呼吸性移動を伴う臓器に対する画像誘導放射線治療では，3次元のcone beam CTや2次元のX線写真によって位置照合が行われることが多く，呼吸停止による特定の呼吸位相での腫瘍照合や吸気および呼気停止撮影による腫瘍移動長の把握は可能であるが，呼吸位相ごとの腫瘍の移動軌跡を把握することは困難である．近年，画像誘導放射線治療において4次元cone beam CBCT（4D CBCT）を用いた位置照合が行える放射線治療装置が導入され，標的の...
Saved in:
| Published in | 日本放射線技術学会雑誌 Vol. 81; no. 12; p. 25-1562 |
|---|---|
| Main Authors | , , |
| Format | Journal Article |
| Language | Japanese |
| Published |
公益社団法人 日本放射線技術学会
2025
|
| Subjects | |
| Online Access | Get full text |
| ISSN | 0369-4305 1881-4883 |
| DOI | 10.6009/jjrt.25-1562 |
Cover
| Abstract | 【目的】呼吸性移動を伴う肺や肝臓などに対する放射線治療において，4次元CT（4D CT）を用いて正確に標的の動きを把握し，治療計画を行うことが重要である．しかし，呼吸性移動を伴う臓器に対する画像誘導放射線治療では，3次元のcone beam CTや2次元のX線写真によって位置照合が行われることが多く，呼吸停止による特定の呼吸位相での腫瘍照合や吸気および呼気停止撮影による腫瘍移動長の把握は可能であるが，呼吸位相ごとの腫瘍の移動軌跡を把握することは困難である．近年，画像誘導放射線治療において4次元cone beam CBCT（4D CBCT）を用いた位置照合が行える放射線治療装置が導入され，標的の動きの可視化が期待される．本研究の目的は，ファントム実験により，4D CTと4D CBCTにおいて呼吸性移動を伴う標的の位相位置に対する描出能と一致性を検討することである．【方法】呼吸性移動を模擬する様に，模擬呼吸に合わせて模擬腫瘍が連動する動体ファントムを4D CTと4D CBCTで撮影した．模擬腫瘍は呼吸周期3, 4, 5, 7.5 s，振幅20, 16, 10, 8, 4 mm変化するように設定し，それぞれの条件で4D CTと4D CBCTで撮影を行った．治療計画装置において，得られた各呼吸位相の画像から模擬腫瘍に関心領域を設定し，腫瘍の同定を行い，得られた領域をターゲットと設定した．4D CTと4D CBCTの対応する各位相画像のターゲットの体積，重心における位置誤差とdice係数を治療計画装置で測定した．【結果】4D CTと4D CBCT間のターゲットの重心における位置誤差は，おおむね±1 mm以内で一致した．4D CTと4D CBCTの各条件における各呼吸位相のdice係数は，おおむね0.8以上となった．【結語】呼吸性移動を伴う標的に対して，4D CBCTは4D CTと同等の検出能を有することが示唆された． |
|---|---|
| AbstractList | 【目的】呼吸性移動を伴う肺や肝臓などに対する放射線治療において，4次元CT（4D CT）を用いて正確に標的の動きを把握し，治療計画を行うことが重要である．しかし，呼吸性移動を伴う臓器に対する画像誘導放射線治療では，3次元のcone beam CTや2次元のX線写真によって位置照合が行われることが多く，呼吸停止による特定の呼吸位相での腫瘍照合や吸気および呼気停止撮影による腫瘍移動長の把握は可能であるが，呼吸位相ごとの腫瘍の移動軌跡を把握することは困難である．近年，画像誘導放射線治療において4次元cone beam CBCT（4D CBCT）を用いた位置照合が行える放射線治療装置が導入され，標的の動きの可視化が期待される．本研究の目的は，ファントム実験により，4D CTと4D CBCTにおいて呼吸性移動を伴う標的の位相位置に対する描出能と一致性を検討することである．【方法】呼吸性移動を模擬する様に，模擬呼吸に合わせて模擬腫瘍が連動する動体ファントムを4D CTと4D CBCTで撮影した．模擬腫瘍は呼吸周期3, 4, 5, 7.5 s，振幅20, 16, 10, 8, 4 mm変化するように設定し，それぞれの条件で4D CTと4D CBCTで撮影を行った．治療計画装置において，得られた各呼吸位相の画像から模擬腫瘍に関心領域を設定し，腫瘍の同定を行い，得られた領域をターゲットと設定した．4D CTと4D CBCTの対応する各位相画像のターゲットの体積，重心における位置誤差とdice係数を治療計画装置で測定した．【結果】4D CTと4D CBCT間のターゲットの重心における位置誤差は，おおむね±1 mm以内で一致した．4D CTと4D CBCTの各条件における各呼吸位相のdice係数は，おおむね0.8以上となった．【結語】呼吸性移動を伴う標的に対して，4D CBCTは4D CTと同等の検出能を有することが示唆された． |
| Author | 馬渡 慎治 奥 好史 豊田 雅彦 |
| Author_xml | – sequence: 1 orcidid: 0009-0007-2632-4045 fullname: 馬渡 慎治 organization: 鹿児島大学病院医療技術部放射線部門 – sequence: 1 fullname: 奥 好史 organization: 鹿児島大学病院医療技術部放射線部門 – sequence: 1 fullname: 豊田 雅彦 organization: 鹿児島大学病院医療技術部放射線部門 |
| BookMark | eNo9UMtKw0AUHaSCtXbnB_QHUmcyyXSylOALCm7qOkxe2tBWSbrpzjYqQlFUdNHqogWhFaUuFCnY-jPTJO78BRMsbs69nHvugXOWQap2WLMAWEUwTyBU1hzHredFWUAyERdAGlGKBIlSnAJpiIkiSBjKSyDreWUdxvqYglIaNKTwpR-c-kZsltMtVs2pJd4cztlkHwXXk-BqHB4PosFn0L7jrZvZ5J03z8JhJ-qexILZ9CK6Hyc4HfHmc_D6xZsd3mqHjw_fw8ufSZf78Vef-2_cP-d-L-rdRk8fK2DRZhXPys5nBuxtbpTUbaG4u7WjrhcFB1HMBGwYkMgSNW2zYOoFnTIZFzCyFJEQI1boIozjUQwVRVJsg9iQmhKDtqWLmEBGcAaof76OV2f7lnbklqvMbWjMrZeNiqUlvWkUaUhMUJS1pMD_q3HAXM1h-Bc9apBd |
| ContentType | Journal Article |
| Copyright | 2025 公益社団法人日本放射線技術学会 |
| Copyright_xml | – notice: 2025 公益社団法人日本放射線技術学会 |
| DOI | 10.6009/jjrt.25-1562 |
| DatabaseTitleList | |
| DeliveryMethod | fulltext_linktorsrc |
| Discipline | Medicine |
| EISSN | 1881-4883 |
| ExternalDocumentID | article_jjrt_81_12_81_25_1562_article_char_ja |
| GroupedDBID | .LE 2WC ABJNI ACGFS ALMA_UNASSIGNED_HOLDINGS KQ8 OK1 RJT |
| ID | FETCH-LOGICAL-j183a-3cc06548dfd7db7b8a53731e9266c183b200368309949fc6f08d4a0feb2360a63 |
| ISSN | 0369-4305 |
| IngestDate | Tue Oct 21 15:01:00 EDT 2025 |
| IsDoiOpenAccess | true |
| IsOpenAccess | true |
| IsPeerReviewed | false |
| IsScholarly | true |
| Issue | 12 |
| Language | Japanese |
| License | https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.ja |
| LinkModel | OpenURL |
| MergedId | FETCHMERGED-LOGICAL-j183a-3cc06548dfd7db7b8a53731e9266c183b200368309949fc6f08d4a0feb2360a63 |
| ORCID | 0009-0007-2632-4045 |
| OpenAccessLink | https://www.jstage.jst.go.jp/article/jjrt/81/12/81_25-1562/_article/-char/ja |
| ParticipantIDs | jstage_primary_article_jjrt_81_12_81_25_1562_article_char_ja |
| PublicationCentury | 2000 |
| PublicationDate | 2025 |
| PublicationDateYYYYMMDD | 2025-01-01 |
| PublicationDate_xml | – year: 2025 text: 2025 |
| PublicationDecade | 2020 |
| PublicationTitle | 日本放射線技術学会雑誌 |
| PublicationTitleAlternate | 日放技学誌 |
| PublicationYear | 2025 |
| Publisher | 公益社団法人 日本放射線技術学会 |
| Publisher_xml | – name: 公益社団法人 日本放射線技術学会 |
| References | 7） Brock KK, Mutic S, McNutt TR, et al. Use of image registration and fusion algorithms and techniques in radiotherapy: report of the AAPM Radiation Therapy Committee Task Group No. 132. Med Phys 2017; 44: e43–e76. 5） Rietzel E, Chen GTY, Choi NC, et al. Four-dimensional image based treatment planning: target volume segmentation and dose calculation in the presence of respiratory motion. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2005; 61: 1535–1550. 9） Yamamoto T, Langner U, Loo BW Jr, et al. Retrospective analysis of artifacts in four-dimensional CT images of 50 abdominal and thoracic radiotherapy patients. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2008; 72: 1250–1258. 6） Vergalasova I, Maurer J, Yin FF. Potential underestimation of the internal target volume (ITV) from free-breathing CBCT. Med Phys 2011; 38: 4689–4699. 1） Keall PJ, Mageras GS, Balter JM, et al. The management of respiratory motion in radiation oncology report of AAPM Task Group 76. Med Phys 2006; 33: 3874–3900. 8） Lee TC, Bowen SR, James SS, et al. Accuracy comparison of 4D computed tomography (4DCT) and 4D cone beam computed tomography (4DCBCT). Int J Med Phys Clin Eng Radiat Oncol 2017; 6: 323–335. 10） Chen GT, Kung JH, Beaudette KP. Artifacts in computed tomography scanning of moving objects. Semin Radiat Oncol 2004; 14: 19–26. 3） 日本医学物理学会，日本高精度放射線外部照射研究会，日本放射線技術学会，他．呼吸性移動対策を伴う放射線治療に関するガイドライン2019. 2019年5月24日 2） Shirato H, Suzuki K, Sharp GC, et al. Speed and amplitude of lung tumor motion precisely detected in four-dimensional setup and in real-time tumor-tracking radiotherapy. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2006; 64: 1229–1236. 4） Rietzel E, Liu AK, Doppke KP, et al. Design of 4D treatment planning target volumes. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2006; 66: 287–295. 11） Lee S, Yan G, Lu B, et al. Impact of scanning parameters and breathing patterns on image quality and accuracy of tumor motion reconstruction in 4D CBCT: a phantom study. J Appl Clin Med Phys 2015; 16: 195–212. |
| References_xml | – reference: 3） 日本医学物理学会，日本高精度放射線外部照射研究会，日本放射線技術学会，他．呼吸性移動対策を伴う放射線治療に関するガイドライン2019. 2019年5月24日． – reference: 6） Vergalasova I, Maurer J, Yin FF. Potential underestimation of the internal target volume (ITV) from free-breathing CBCT. Med Phys 2011; 38: 4689–4699. – reference: 4） Rietzel E, Liu AK, Doppke KP, et al. Design of 4D treatment planning target volumes. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2006; 66: 287–295. – reference: 7） Brock KK, Mutic S, McNutt TR, et al. Use of image registration and fusion algorithms and techniques in radiotherapy: report of the AAPM Radiation Therapy Committee Task Group No. 132. Med Phys 2017; 44: e43–e76. – reference: 2） Shirato H, Suzuki K, Sharp GC, et al. Speed and amplitude of lung tumor motion precisely detected in four-dimensional setup and in real-time tumor-tracking radiotherapy. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2006; 64: 1229–1236. – reference: 8） Lee TC, Bowen SR, James SS, et al. Accuracy comparison of 4D computed tomography (4DCT) and 4D cone beam computed tomography (4DCBCT). Int J Med Phys Clin Eng Radiat Oncol 2017; 6: 323–335. – reference: 1） Keall PJ, Mageras GS, Balter JM, et al. The management of respiratory motion in radiation oncology report of AAPM Task Group 76. Med Phys 2006; 33: 3874–3900. – reference: 5） Rietzel E, Chen GTY, Choi NC, et al. Four-dimensional image based treatment planning: target volume segmentation and dose calculation in the presence of respiratory motion. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2005; 61: 1535–1550. – reference: 9） Yamamoto T, Langner U, Loo BW Jr, et al. Retrospective analysis of artifacts in four-dimensional CT images of 50 abdominal and thoracic radiotherapy patients. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2008; 72: 1250–1258. – reference: 11） Lee S, Yan G, Lu B, et al. Impact of scanning parameters and breathing patterns on image quality and accuracy of tumor motion reconstruction in 4D CBCT: a phantom study. J Appl Clin Med Phys 2015; 16: 195–212. – reference: 10） Chen GT, Kung JH, Beaudette KP. Artifacts in computed tomography scanning of moving objects. Semin Radiat Oncol 2004; 14: 19–26. |
| SSID | ssib000936904 ssib002223925 ssj0055458 ssib005879721 ssib031740840 ssib000959831 ssib000753122 ssib008799587 ssib002484555 ssib023160873 |
| Score | 2.4343197 |
| Snippet | 【目的】呼吸性移動を伴う肺や肝臓などに対する放射線治療において，4次元CT（4D CT）を用いて正確に標的の動きを把握し，治療計画を行うことが重要である．しかし，呼吸性... |
| SourceID | jstage |
| SourceType | Publisher |
| StartPage | 25-1562 |
| SubjectTerms | 4D CBCT 4D CT motion management |
| Title | 4次元cone beam CTと4次元CTの呼吸性移動を伴う標的の位相位置に対する検討：ファントム研究 |
| URI | https://www.jstage.jst.go.jp/article/jjrt/81/12/81_25-1562/_article/-char/ja |
| Volume | 81 |
| hasFullText | 1 |
| inHoldings | 1 |
| isFullTextHit | |
| isPrint | |
| ispartofPNX | 日本放射線技術学会雑誌, 2025, Vol.81(12), pp.25-1562 |
| journalDatabaseRights | – providerCode: PRVAFT databaseName: Open Access Digital Library customDbUrl: eissn: 1881-4883 dateEnd: 99991231 omitProxy: true ssIdentifier: ssj0055458 issn: 0369-4305 databaseCode: KQ8 dateStart: 20060101 isFulltext: true titleUrlDefault: http://grweb.coalliance.org/oadl/oadl.html providerName: Colorado Alliance of Research Libraries |
| link | http://utb.summon.serialssolutions.com/2.0.0/link/0/eLvHCXMwrR1Na9RANJQK4kX8xG_24JyWaL5mMgNeJtuUIlQQttBbyMfmsKBIaQ96crsqQlFU9NDqoQWhFaUeFCnY-mfS3fXmX_C9mWw3Fg9WhTA8Xt7M-5hk5r1k5o1hXM5TcCpYlprgDUOAAsOhGTtOZrLch2glzvLEwf3O0zfY1Ix3fZbOjo3HlVVLC_PJlfTeb_eV_E2vAg76FXfJHqBn9xoFBMDQv1BCD0P5R33skZAR2SDSJiElHC4XwttWPWnFt-qNJgldcBSJ5L-hG90NESdsEjQUYJGAIzm3iPRJ6GMZBKpeQARVtRwiHBJ6WCXwynY4U0w4EQJrCUm4V2EBxBOET6hbgWJRwQCANJpY8ZKTJBhisEHFFARAFh4RICpHXhxoJlEMYIc07khC1FVhArcEOC8BaSm9LCI8BQgSsKqTjlwE4KkCGmg5BDwlEiWBpVQDsZWaaCuJ5kKRQFpXyQ8asdJESCNQazAy0gDx3qdpvCNZySHABuqqQapUA5QDxh8RUxRK0noJgd2wX8ACzoiGk8BGidDSwN-ql9yhzVBVkaz6qUdvCFevZflwoDCql3Qjcqg3YKSrhNJmBryEq_7fzVWZnFwmTEwXp_0IPXlyfN25PphoOLvqA3mGo4hTnSupaVM9Fe-fx8ELxzS47fYcHmK_R7YvM3r53kVIFnE7sh0sHRohfTS8i7sXozaEUIcc_GSH6zZu8qrH7NrVDJZ4wGU1XZGggld-lKM7LZxfMgJ6tLq1m_uimnGQY8LFUQQE0RQD3N6UCN67Z6l0S9p5pPgfWy-v0ObVe3XQHler1gB_uQ3R43DlqXKGm8eMo2UUW5Na-ePGWDs-YRyeLtfpnDTuev0Pa72HXRyNajga1RrNorNRYhHe7D3f7j3b6t9fH6x_7S29KhZf7G5_LjqP-hvLg5UHQLC782TwegvLnc2i87738VvRWS4Wl_pv33zfePpje6XoQq21ovup6D4uuquD1ZeDd19OGTOTYbMxZZaHvJht8CZi001T3N_Oszzzs8RPeExd37VbAiKHFCgSXD3LuAuRrCfylOUWz7zYyluJ4zIrZu5pY_w2KHPGqNk0yzKRegmjqUdznjhJZrcSSyQtP4fH8qxxTRstuqMz-UQHeoLO_Vv188YRfKf159sLxvj83ELrIgQ088kl9Uj-BJePDTE |
| linkProvider | Colorado Alliance of Research Libraries |
| openUrl | ctx_ver=Z39.88-2004&ctx_enc=info%3Aofi%2Fenc%3AUTF-8&rfr_id=info%3Asid%2Fsummon.serialssolutions.com&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&rft.genre=article&rft.atitle=4%E6%AC%A1%E5%85%83cone+beam+CT%E3%81%A84%E6%AC%A1%E5%85%83CT%E3%81%AE%E5%91%BC%E5%90%B8%E6%80%A7%E7%A7%BB%E5%8B%95%E3%82%92%E4%BC%B4%E3%81%86%E6%A8%99%E7%9A%84%E3%81%AE%E4%BD%8D%E7%9B%B8%E4%BD%8D%E7%BD%AE%E3%81%AB%E5%AF%BE%E3%81%99%E3%82%8B%E6%A4%9C%E8%A8%8E%EF%BC%9A%E3%83%95%E3%82%A1%E3%83%B3%E3%83%88%E3%83%A0%E7%A0%94%E7%A9%B6&rft.jtitle=%E6%97%A5%E6%9C%AC%E6%94%BE%E5%B0%84%E7%B7%9A%E6%8A%80%E8%A1%93%E5%AD%A6%E4%BC%9A%E9%9B%91%E8%AA%8C&rft.au=%E9%A6%AC%E6%B8%A1+%E6%85%8E%E6%B2%BB&rft.au=%E5%A5%A5+%E5%A5%BD%E5%8F%B2&rft.au=%E8%B1%8A%E7%94%B0+%E9%9B%85%E5%BD%A6&rft.date=2025&rft.pub=%E5%85%AC%E7%9B%8A%E7%A4%BE%E5%9B%A3%E6%B3%95%E4%BA%BA+%E6%97%A5%E6%9C%AC%E6%94%BE%E5%B0%84%E7%B7%9A%E6%8A%80%E8%A1%93%E5%AD%A6%E4%BC%9A&rft.issn=0369-4305&rft.eissn=1881-4883&rft.volume=81&rft.issue=12&rft.spage=25-1562&rft_id=info:doi/10.6009%2Fjjrt.25-1562&rft.externalDocID=article_jjrt_81_12_81_25_1562_article_char_ja |
| thumbnail_l | http://covers-cdn.summon.serialssolutions.com/index.aspx?isbn=/lc.gif&issn=0369-4305&client=summon |
| thumbnail_m | http://covers-cdn.summon.serialssolutions.com/index.aspx?isbn=/mc.gif&issn=0369-4305&client=summon |
| thumbnail_s | http://covers-cdn.summon.serialssolutions.com/index.aspx?isbn=/sc.gif&issn=0369-4305&client=summon |