臨床前のイオンビーム研究のためのオープンソースの照射およびデータ処理フレームワーク
Isselmou Abdarahmane1, Lorenz Wolf2, Peter Kuess2
1Division of Medical Physics, Department of Radiation Oncology, Medical University of Vienna, Währinger Gürtel 18-20, A-1090 Vienna, Austria; Competence Center for Preclinical Imaging and Biomedical Engineering, Faculty of Health, University of Applied Sciences, Johannes-Gutenberg-Straße 3, A-2700 Wiener Neustadt, Austria.
Zeitschrift fur medizinische Physik
|September 2, 2025
まとめ
この研究は,複数のベンダーでシームレスな画像処理と治療計画を実現する,臨床前粒子治療の研究のためのオープンソースのデータパイプラインを提示しています. このフレームワークは,計画から反応評価まで,画像ガイド付きの臨床前のイオンビーム研究を成功裏に検証しました.
科学分野:
- 医学物理学
- 臨床前研究
- 放射線腫瘍学
背景:
- 粒子療法における放射線効果を理解するために,臨床前動物研究は極めて重要です.
- 現在の小動物の研究は 社内のカスタマイズされた解決策に依存し 広範な応用を制限しています
- 標準化されたオープンソースのツールが,臨床前の粒子放射線研究において必要である.
研究 の 目的:
- 臨床前の粒子放射線研究のための包括的なオープンソースのデータ処理パイプラインを導入する.
- 画像と治療計画システムの複数のベンダーの互換性を可能にします.
- イメージガイドによる臨床前イオンビーム研究のための技術プラットフォームを確立する.
主な方法:
- 超高フィールドマイクロMRI,マイクロCT,マイクロPET,およびCBCTを統合したオープンソースのパイプラインを開発しました.
- 画像のポスト処理 (登録,再サンプリング,カット,フォーマット変換) のための3Dスライサーを使用した.
- 治療計画,用量計算,およびビーム配信のためのRaySearchインフラストラクチャを使用し,互換性のためにDICOMメタデータの修正を行います.
主要な成果:
- PythonベースのDICOMプロセッサは,ベンダー固有のデータを処理計画システム (TPS) に適合するフォーマットに変換しました.
- 多様性画像,用量,LETDマップのシームレスなインポートがTPSに達成されました.
- 5匹のマウスでのワークフローの検証は,最小の対側線量 (≤0. 03 Gy) を示し,放射線分析を可能にしました.
結論:
- 内部で開発されたオープンソースの放射線とデータ処理の枠組みが確立されました.
- この枠組みは,画像主導の臨床前イオンビーム研究のための技術的プラットフォームとして機能します.
- このパイプラインは,治療計画から非侵襲的反応評価までのすべての重要なステップをカバーします.
