정보과학회논문지 (Journal of KIISE)
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| 한글제목(Korean Title) |
치료계획용 4D MDCT와 치료 시 획득한 4D CBCT간 영상정합 및 종양 매칭을 이용한 방사선 치료 시 종양 움직임 추적 |
| 영문제목(English Title) |
Tumor Motion Tracking during Radiation Treatment using Image Registration and Tumor Matching between Planning 4D MDCT and Treatment 4D CBCT |
| 저자(Author) |
정주립
홍헬렌
Julip Jung
Helen Hong
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| 원문수록처(Citation) |
VOL 43 NO. 03 PP. 0353 ~ 0361 (2016. 03) |
한글내용
(Korean Abstract) |
폐암 환자의 영상유도 방사선 치료의 경우 환자의 호흡 및 심장박동에 따라 종양의 움직임이 변화할 수 있으므로 치료 시 종양의 움직임을 추적하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 치료계획용 4D MDCT 영상과 치료 시 획득한 4D CBCT 영상의 3차원 영상 정보를 기반으로 종양 움직임을 추적하는 방법을 제안한다. 첫째, 효율적으로 치료 시 종양의 움직임을 추적하기 위해 치료계획용 4D MDCT 영상에서 획득한 종양 움직임 모델을 통해 종양의 전역적 움직임을 예측한다. 둘째, 종양 움직임 추적의 정확성을 높이기 위해 4D CBCT 영상에서 종양 주변의 구조적 정보를 이용해 세부적 움직임을 보정하여 종양의 지역적 움직임을 예측한다. 제안방법의 성능 평가를 위해 디지털 팬텀을 이용해 실험한 결과, 지역적 움직임을 고려했을 때 전역적 움직임만 보정한 경우보다 종양 위치화 오류가 45% 감소하였다.
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영문내용
(English Abstract) |
During image-guided radiation treatment of lung cancer patients, it is necessary to track the tumor motion because it can change during treatment as a consequence of respiratory motion and cardiac motion. In this paper, we propose a method for tracking the motion of the lung tumors based on the three-dimensional image information from planning 4D MDCT and treatment 4D CBCT images. First, to effectively track the tumor motion during treatment, the global motion of the tumor is estimated based on a tumor-specific motion model obtained from planning 4D MDCT images. Second, to increase the accuracy of the tumor motion tracking, the local motion of the tumor is estimated based on the structural information of the tumor from 4D CBCT images. To evaluate the performance of the proposed method, we estimated the tracking results of proposed method using digital phantom. The results show that the tumor localization error of local motion estimation is reduced by 45% as compared with that of global motion estimation.
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| 키워드(Keyword) |
방사선 치료
폐 종양
4D CBCT
움직임 추적
영상 정합
radiation treatment
lung tumor
4D CBCT
motion tracking
image registration
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