論文内容要旨
論文題名 ： 頭部ファントムを使用したCR ポータル画像と
DRR 画像の位置照合プログラムの検証
専攻領域名： 生体機能・形態解析領域
氏名 ： 渡邊 裕之
内容要旨
近年，コンピュータの高度化に伴い，画像能向上のため画像の重ね合わせ技術が使用さ れるようになってきた．重ね合わせ技術は観察画像を平行移動や回転により，参照画像に 最も近い位置に自動で合わせることである．
一 方 ， 放 射 線 治 療 で は ， 計 画 用 CT 画 像 か ら 作 成 さ れ る digitally reconstructed radiography(DRR)画像を参照画像として，照射開始前にリニアックで撮影されるポータル画 像を観察画像として，正しい照射位置の評価のために位置合わせ(位置照合)を行っている．
この位置照合は，自動で行う場合，正しい照射位置に対して大きくずれることが臨床でし ばしば経験するが，その原因は過去の研究においても明確になっていない．
本研究では，頭部ファントムを使用して，我々が開発したDRR画像とポータル画像の位 置照合プログラム(以下，プログラム)の位置照合の正確さとその向上および誤差が大きくな る原因について検討した．
まず，計算機によって模擬的に作成したDRR画像とポータル画像を使用してシミュレー ション画像同士の位置照合を 1815 通り行った．これは，DRR 画像を得るための元となる CT装置と，ポータル画像を撮影するリニアック装置間との幾何学的な差を除外し，プログ ラム自体の正確さを検証するためである．また，臨床に近い状態でのプログラムの正確さ を検証するため，実機を使用して得られた画像で位置照合を60通り行った．
プログラムによる位置照合結果の誤差は，あらかじめ設定した平行移動量および回転に 対して，プログラムによって検出された平行移動量および回転の差とした．位置照合の正 確さが向上するか，DRR画像とポータル画像の照合範囲を限定しない場合(ROI無)と，限定 する場合 (ROI有)の位置照合結果から検証した．
シミュレーション同士の位置照合における誤差は，平行移動量で0.2mm以内，回転で0.1°
以内の正確さでプログラムが動作することを確認した．実機の位置照合における誤差は，
概ね平行移動量で1 mm以内，回転で1°以内であった．シミュレーション同士および実機に よる位置照合結果の違いから，装置間の幾何学的な差や頭部ファントムのセットアップエ ラーが含まれていることが確認できた．
ROI無における実機の位置照合において，ポータル画像の平行移動量および回転の条件に よっては，平行移動量の誤差が8 mmを超えるものや，回転の誤差が2°を超えるものがあ った．誤差が大きくなった原因は，位置照合のためにポータル画像に平行移動および回転 処理を行うことでバックグラウンド領域の画素値が変化し，DRR 画像との画素値の分布が 大きく異なったことが考えられる．ROI無では，画像のバックグラウンドを多く含むため，
バックグラウンドの影響も受けやすくなる．逆にROI 有では，バックグラウンドの領域が 小さくなり，位置照合の正確さがよくなった．
本研究より，プログラムの動作確認と正確さが確認できた．また，自動位置照合の誤差 が大きくなる原因が明らかになり，正確さを向上させることができた．
