真に痛くないがん治療を、医療画像解析技術で実現する。
4次元CT画像生成で、呼吸による腫瘍の動きを治療計画に反映し、動く腫瘍への高精度な照射を支える。
3次元CT画像から４次元CT画像を生成する
Artificial Intelligence
放射線治療や粒子線治療において、４次元CTを活用したいと考えているものの、いくつかの課題があります。例えば、不規則な呼吸パターンによるアーチファクトや、４次元CT撮影に伴う高い撮影線量などです。そこで、当社のArtificial Intelligence技術を使用して、3次元CT画像から高精度な４次元CT画像を生成することができる製品を開発しました。これにより、より正確で安全な治療が可能となり、医療スタッフの皆様にも安心してお使いいただけます。
治療計画の高精度化
胸腹部領域は、呼吸による移動が大きく、粒子線治療においては密度の変化が線量分布に影響することが多くあります。このような問題に対処するため、4Dロバスト最適化法やrange-adaptive ITV法などの手法がありますが、これらを実行するには4次元CT画像が必要となります。しかし、3次元CT画像しかない場合でも、本製品を使用することで4次元CT画像を取得することができます。これにより、より高い精度で治療計画を立案することができ、治療成績の向上につながることが期待できます。
機械学習+IGRTの適応拡大
医療現場では、精確な治療が求められています。そのため、呼吸性移動する腫瘍の位置を正確に特定し、治療ビームを照射する画像誘導法(IGRT)が主流となっています。しかし、体内の構造は複雑であり、単純な画像処理法では十分な精度が得られないことが多いのが現状です。そこで、最近では、機械学習を用いたIGRTが注目されています。本製品を使用すれば、3次元CT画像でも、学習データとして使用することで、高い精度を持つ機械学習IGRTを実現できます。医療スタッフの方々が求める、より正確な治療を提供することができます。
4次元CT画像生成の流れ
本製品では、呼気相で撮影した3次元CT画像を当社ソフトウェアに入力するだけで、AIが呼吸に伴う臓器の動きや変形を推定し、呼気相から吸気相までの各呼吸位相のCT画像データを自動生成して出力します。実際に4次元CT撮影を行う必要がないため、撮影線量の低減や、不規則な呼吸パターンに起因するアーチファクトの回避につながります。出力された4次元CT画像データは、治療計画の立案や画像誘導放射線治療（IGRT）の学習データとして、そのままご活用いただけます。
臨床例：生成した4次元CT画像
データ提供・出典：Hugo, G. D., Weiss, E., Sleeman, W. C., Balik, S., Keall, P. J., Lu, J., & Williamson, J. F. (2016). Data from 4D Lung Imaging of NSCLC Patients (Version 2) [Data set]. The Cancer Imaging Archive. https://doi.org/10.7937/K9/TCIA.2016.ELN8YGLE
ライセンス：CC BY 3.0 のもとで利用しています。
改変の注記：TCIA提供のデータセットに含まれる呼気相CT画像を元に、当社ソフトウェアで4次元CT画像を生成し、表示用に断面の切り出し・ウィンドウ処理・動画化を行っています。
簡易ビューアーも付属
- 画像の読み込みから4次元CT生成、各位相の表示・動画出力まで、すべてバッチファイルで動作します。専用のインストール作業は不要です。
- 横断・矢状・冠状の3断面を同期表示し、呼吸位相・ウィンドウ幅／レベルをスライダーで切り替えられます。
- 生成に用いる呼吸性移動量（DVFのスケール）を手動で調整でき、患者ごとの呼吸の大きさに合わせた4次元CTを作成できます。
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