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J-GLOBAL ID：202002236058108400   整理番号：20A0333380

陽子線治療におけるPETを用いた線量推定のためのML-EMアルゴリズム【JST・京大機械翻訳】

ML-EM algorithm for dose estimation using PET in proton therapy

著者 (7件)： Masuda Takamitsu (Department of Medical Physics, Graduate School of Medicine, Tokyo Women’s Medical University, 8-1, Kawadacho, Shinjuku-ku, Tokyo 162-8666, Japan) ,  Masuda Takamitsu (Author to whom any correspondence should be addressed.) ,  Nishio Teiji (Department of Medical Physics, Graduate School of Medicine, Tokyo Women’s Medical University, 8-1, Kawadacho, Shinjuku-ku, Tokyo 162-8666, Japan) ,  Kataoka Jun (Department of Pure and Applied Physics, Graduate School of Advanced Science and Engineering, Waseda University, 3-4-1, Okubo, Shinjuku-ku, Tokyo 169-8555, Japan) ,  Arimoto Makoto (Faculty of Mathematics and Physics, Institute of Science and Engineering, Kanazawa University, Kakuma, Kanazawa, Ishikawa 920-1192, Japan) ,  Sano Akira (Department of Medical Physics, Graduate School of Medicine, Tokyo Women’s Medical University, 8-1, Kawadacho, Shinjuku-ku, Tokyo 162-8666, Japan) ,  Karasawa Kumiko (Department of Radiation Oncology, School of Medicine, Tokyo Women’s Medical University, 8-1, Kawadacho, Shinjuku-ku, Tokyo 162-8666, Japan)
資料名： Physics in Medicine and Biology  (Physics in Medicine and Biology)
巻： 64  号： 17  ページ： 175011 (13pp)  発行年： 2019年 
JST資料番号： D0324A  ISSN： 0031-9155  CODEN： PHMBA7  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 陽電子放出断層撮影(PET)は,陽子治療における線量検証のために広く研究され,臨床的に研究されている。しかし,陽電子放出体の生成分布は線量分布に比例しない。したがって,直接線量評価は,従来のPETベースのアプローチを使用するときに制限される。フィルタリングと組み合わせた最大尤度(ML)期待値最大化(EM)アルゴリズムを用いて,陽電子エミッタ分布から線量分布を推定する方法を提案した。提案した方法の有効性を検証するための実験において,シンクロトロンにより単一エネルギーおよび広がりBraggピーク陽子ビームを照射し,水ターゲットを臨床線量レベルで照射した。平面PET測定を,200sの全期間にわたり,ビーム舗装と照射後に行った。さらに,必要なフィルタ関数を得るためにモンテカルロシミュレーションを行い,推定に対するアルゴリズム反復数の影響を解析した。PET画像において統計的雑音下でも2D線量分布を推定することに成功した。2D線量推定の精度は,相対誤差の1値における両ビームに対して約10%であった。この値は測定したPET活性分布の偏差に匹敵する。ビーム方向に沿った横方向積分プロファイルに対して,照射値当たり5%以内の低誤差を得た。さらに,推定陽子範囲の差は1mm以内であり,PET画像からの2D推定は21msで完了した。したがって,提案したアルゴリズムはリアルタイム線量監視に適用できる。これは線量推定のためにML-EMアルゴリズムを使用する最初の試みであるが,提案した方法はPETデータからの陽子線量分布の推定において高い精度と速度を示した。したがって,提案した方法は,in vivo線量検証のためのPETの完全な可能性を利用するためのステップである。Please refer to the publisher for the copyright holders. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： シンクロトロン ,  *アルゴリズム ,  線量分布 ,  線量評価 ,  舗装 ,  雑音 ,  二次元 ,  PET【トモグラフィー】 ,  フィルタ ,  フィルタリング ,  陽子ビーム ,  最尤法 ,  *放射線量 ,  陽電子 ,  *陽子

分類 (2件)： 人体の汚染及び防止  (MB02020Z) ,  放射線を利用した治療  (GC04030V)

タイトルに関連する用語 (5件)： 陽子線治療 ,  PET ,  線量推定 ,  ML ,  EMアルゴリズム