CT-MRI画像レジストレーション用非剛体ファントム開発に向けた素材調査

抄録

【目的】放射線治療領域での非剛体画像レジストレーション（deformable image registration: DIR）は，近年異なるモダリティ間で多用される．しかし，DIRにおける確立されたファントムは存在しない．CT-MRI間の精度管理を目的とした非剛体ファントムの開発のため，3Dプリンタ素材およびゲル材において適合性を調査した．【方法】3メーカの31種類の3Dプリンタ素材と，1種類のゲル材に対しCT値，T₁値，T₂値，プロトン密度の測定を行った．この中のCT-MRIに適合するゲル材を用いてファントムの試作を行い，CT-MRI画像に対してDIR後のダイス係数を算出した．【結果】3Dプリンタ用素材のCT値は−6.8から146.4 HUの範囲であった．MRIではT₁値のほとんどが測定不能，T₂値はすべて測定不能，PDは2.51%から4.9%の範囲であった．ゲル材はCT値が111.16 HU，T₁値813.65 ms，T₂値27.19 msという結果であった．試作ファントムは柔軟性を有し，このファントムを使用したCT-MRI画像間でDIRの有用性が示された．【結語】ゲル材はCT値，T₁値，T₂値が生体に近く，CT-MRI間のDIR検証ファントムとして発展する可能性がある．本研究で得られた知見や測定値は，今後DIR用の非剛体ファントムの発展に寄与することができる．