Cine-MV画像上の投影ROIの輪郭の重ね合わせに基づいて、外部ビーム放射線療法中の骨折内運動を監視するためのオープンソースソフトウェア

目的：オープンソースソフトウェア（https://github.com/chusradoncphys/fluomv）を提示するには、放射線療法の配電中に獲得および現実的に表示されたCine-MV画像のDICOM RTSTructファイルからの投影領域の領域の視覚化に基づいた分画内像の視覚化に基づいています。前立腺の金の金融マーカーを使用した臨床使用が提示されています。 方法：電子ポータルイメージングデバイスの参照フレームにおける関心領域（ROI）の投影は、最初の処理分数の前に異なるガントリー角度に対してオフラインで計算されます。治療中に、ポータル画像のコントラストは、ヒストグラム均等化アルゴリズムを使用して自動的に調整されます。現在のガントリー角に関連付けられた投影は、​​画像にリアルタイムで重ねられます。これにより、セラピストは、イメージ化された関心のある構造が治療中にそれぞれの輪郭内に残っているかどうかを評価し、必要と思われる場合は治療を潜在的に中断することができます。メソッドの空間精度は、投影されたROIの位置がガントリー角エラーに非常に敏感なセットアップでボールを搭載したファントムを画像化することにより評価されました。7つの異なる体積変調ARC療法（VMAT）前立腺治療の1つの割合での金型マーカーの可視性が特徴付けられます。 結果：幾何学的検証では、投影の位置については無視できる系統的誤差μ<0.1 mmを示しました。ガントリー角度の読み出しの時間精度に関連するランダムエラーは、標準偏差σ≤0.6mmによって特徴付けられました。VMAT臨床治療は、金型マーカーが頻繁に見えることを示し、意味のある臨床使用を可能にしました。 結論：結果は、提示された方法が患者の骨折監視に使用するのに十分正確であることを示しています。この方法を多くの最新のリナックにほとんどかつてないほどの費用で実装できるという事実は、患者に追加の用量を供給することなく、放射線療法の患者ケアと安全性を改善するためにこのソリューションを非常に魅力的にします。

PURPOSE: To present an open-source software (https://github.com/CHUSRadOncPhys/FluoMV) for monitoring intrafraction motion that is based on the visualization of superimposed contours of projected region-of-interests from DICOM RTSTRUCT files on cine-MV images acquired and displayed in real-time during radiation therapy delivery. Clinical use with prostate gold fiducial markers is presented. METHODS: Projections of regions of interest (ROI) in the reference frame of the electronic portal imaging device are computed offline for different gantry angles before the first treatment fraction. During treatment delivery, the contrast of portal images is automatically adjusted using a histogram equalization algorithm. The projections associated with the current gantry angle are then superimposed on the images in real time. This allows the therapist to evaluate if the imaged structures of interest remain within their respective contours during treatment delivery and to potentially interrupt the treatment if deemed necessary. The spatial accuracy of the method was evaluated by imaging a ball bearing phantom in a set-up where the position of the projected ROI is highly sensitive to gantry angle errors. The visibility of fiducial markers during one fraction of seven different volumetric modulated arc therapy (VMAT) prostate treatments is characterized. RESULTS: The geometric validation showed a negligible systematic error μ < 0.1 mm for the position of the projections. The random errors associated with the time accuracy of the gantry angle readout were characterized by standard deviations σ ≤ 0.6 mm. The VMAT clinical treatments showed that the fiducial markers were frequently visible, allowing for a meaningful clinical use. CONCLUSIONS: The results demonstrate that the method presented is sufficiently accurate to be used for intrafraction monitoring of patients. The fact that this method could be implemented on many modern linacs at little to no cost and with no additional dose delivered to the patients makes this solution very attractive for improving patient care and safety in radiation therapy.