深いインスピレーションブレスホールドのためのKVプロジェクションでの表面イメージングとダイアフラム追跡を比較するモーション分析（DIBH）

背景：表面誘導イメージング（SGI）は、放射線療法の深いインスピレーションブレスホールド（DIBH）中に患者の動きを監視するためにますます利用されています。表面と内部の動きの関連性を理解することは、効果的な監視には重要です。 目的：表面誘導放射線療法（SGRT）を使用してSGIによって検出された運動と、オンラインCBCTのDIBHで取得したKV投影でのダイアフラム追跡を通じて測定された内部運動の関係を調査する。 方法：SGIとKVの両方が、合計200の呼吸容量（BH）にわたって10人の患者に対して同時に獲得されました。ダイアフラムトラッキングは、各KV投影の誘導体画像の2度目の多項式曲線フィッティングを使用して、1/30 Hzでのハイパスフィルタリングを使用して実行され、回転効果を除去しました。次に、SGIの上部（SI）および前後（AP）運動を、さまざまな統計測定を使用してKV追跡と比較しました。 結果：相関（個人の中央値：-0.07〜0.73）は、BHデータの最適後のメトリックでした。DIBH中は、SGI-SIとKVの中央値と95パーセンタイルの絶対差は、それぞれ0.73 mmおよび3.4​​6 mmでした。SGI-APの場合、対応する値は0.55 mmおよび2.80 mmでした。BH間測定では、3 mmのしきい値に基づく緊急時対応テーブルは、SGI-SI/KVおよびSGI-AP/KVの表面/ダイアフラム運動一致をそれぞれ61％および56％と示しています。 結論：内部およびBH間の両方の測定は、表面と横隔膜の動きの間に限られた関連性を示しており、KV追跡とDIBHデータのために特定の制約が認められています。これらの調査結果は、表面運動と内部運動の関連性に関するさらなる調査を保証します。

BACKGROUND: Surface-guided imaging (SGI) is increasingly utilized to monitor patient motion during deep inspiration breath hold (DIBH) in radiotherapy. Understanding the association between surface and internal motion is crucial for effective monitoring. PURPOSE: To investigate the relation between motion detected by SGI using surface-guided radiotherapy (SGRT) and internal motion measured through diaphragm tracking on kV projections acquired with DIBH for online CBCT. METHODS: Both SGI and kV were simultaneously acquired for ten patients over a total of 200 breath holds (BH). Diaphragm tracking was performed using second-degree polynomial curve fitting on the derivative images for each kV projection and high-pass filtering at 1/30 Hz to remove rotational effects. The superior-inferior (SI) and anterior-posterior (AP) motions of SGI were then compared to kV tracking using various statistical measures. RESULTS: The correlation (individuals' median: -0.07 to 0.73) was a suboptimal metric for the BH data. The median and 95th percentile absolute differences between SGI-SI and kV were 0.73 mm and 3.46 mm, respectively, during DIBH. For SGI-AP, the corresponding values were 0.55 mm and 2.80 mm. For inter-BH measurements, the contingency table based on a 3 mm threshold indicated surface/diaphragm motion agreement for SGI-SI/kV and SGI-AP/kV was 61 % and 56 %, respectively. CONCLUSION: Both intra- and inter-BH measurements indicated a limited association between surface and diaphragm motion, with certain constraints noted due to kV tracking and DIBH data. These findings warrant further investigation into the association between surface and internal motion.