THETIS 3D MR ディストーション ファントム 放射線療法の治療計画に使用される MR 画像で発生する可能性のある歪みを医学物理学者が定量化し、経時的に追跡するのに役立ちます。 レーザーおよび放射線治療の QA スペシャリストによって開発されました LAPTHETIS ファントムは、集学的治療チームが放射線治療のコンテキストで MRI システムを安全に展開できるようにし、そうすることで、病変組織の正確な標的化を通じて臨床効果を最大化します。

治療スイートでは、MRI は複数の座標に沿って臨床的な利点を提供します。特に、その優れた軟部組織コントラスト (対 CT) と、機能情報のマトリックスを視覚化する機能 (拡散プロセス、血液量と酸素化、体内の局所的な代謝活動など) を提供します。腫瘍部位。 同様に魅力的なのは、MRI が非電離電波を使用して患者を尋問するという事実です。これは、子供を治療する場合や、複数の放射線フラクションを介して腫瘍反応を追跡するために連続画像スキャンが必要な場合に大きな利点となります。

「これらの利点により、放射線治療における MRI および MR-Linac システムの採用は近年大幅に増加しています」と、LAP のヘルスケア製品管理ディレクターである Torsten Hartmann 氏は説明します。 「放射線腫瘍学チームが最高の幾何学的精度の MR 画像を生成できるように THETIS を開発しました。これにより、MR 画像の歪みの可能性を確実かつ迅速に検出できます。」

このような潜在的な歪みは、MRI スキャナの磁場の均一性と、患者の画像に使用される磁場勾配に対するわずかな摂動に起因します。 さらに言えば、MRI スキャナのイメージング シーケンスが最適化されていない場合、下流で問題が発生し、患者の治療計画にエラーが生じる可能性があります。 「THETIS を使用すると、歪みが画像に影響を与えている場所や、スキャナーの磁場が一定期間にわたって変化したかどうかを簡単に判断できます」と Hartmann 氏は付け加えます。

独立した QA を有効にする

具体的には、THETIS ファントムは、埋め込まれたシリコン マーカーの正方形のグリッドを利用しており、それぞれが強力な局所 MR 信号を提供します (測定プレートあたり 258 の信号源を備えています)。 LAP の MRI レーザー システムと統合されたレベリング補助装置を使用して MRI スキャナーのアイソセンターまたは画像中心に位置合わせされたファントムは、勾配の非線形性または主磁石の不均一性による残留画像歪みを検出して、それらが許容範囲内であることを確認できます。 このように、シリコン マーカーは、医療物理学者が磁石アイソセンターからの距離に伴う幾何学的忠実度の損失を視覚化するのに役立ち、MR 画像の外側の領域にある臓器の潜在的に不正確なビューを防ぎます。

「もちろん、すべての MRI システム ベンダーが歪み補正の方法とアルゴリズムを提供しています」と Hartmann 氏は述べています。 「それは当然のことですが、THETIS のような広視野ファントムは、放射線治療環境での MRI システムの安全な展開を保証するために、これらの非常に重要な独立した QA チェックを支えています。」 これらの QA チェックは、新しい MRI スキャナーの試運転と、メーカーの仕様に対するマシンのベースライン イメージング パフォーマンスの特性評価から始まります。 同様に重要なこととして、THETIS は、MRI スキャナの寿命全体にわたる MR 画像の歪みの体系的な QA に関して、合理化されたワークフローを提供します。たとえば、イメージング システムへの主要なハードウェアおよびソフトウェアのアップグレード後の MR 画像の幾何学的忠実度を保証します。

「臨床チームは、そのようなアップグレードが MR 画像の品質にどのように影響するかを詳細に把握する必要があります」と Hartmann 氏は付け加えます。 「同時に、THETIS は MR 画像品質の定期的な QA モニタリングをサポートしています。たとえば、画像の歪みとその経時変化の月次または四半期ごとのチェックの一環としてです。」

共同イノベーション

運用上、THETIS ファントムの臨床および商用リリースは、LAP 製品開発チームと MRI 技術部門との R&D コラボレーションの成果です。 シーメンスヘルスエンジニア、ドイツ。 後者は、放射線治療クリニックに専用の MRI システムをますます提供しており、そのため、MRI 機器ポートフォリオに合わせて作られた、信頼性が高く手頃な価格の画像歪みファントムを提供したいと考えています。

「私たちはプロトタイプ作成と評価から製品開発と製造に迅速に移行しました。ベータ テストに入るまでのわずか 20 か月でした」と Hartmann 氏は説明します。 LAP のニュルンベルク製造施設は、エアランゲンにある Siemens Healthineers MRI テクノロジー ハブからわずか XNUMX km ほどの場所にあり、地理的な近さは製品イノベーション サイクルの効率化に確かに役立ちました。 「納品を成功させる鍵は、Siemens Healthineers の MRI R&D チームの同僚と一緒に THETIS ファントムをテスト、反復、最適化できたことです」と Hartmann 氏は付け加えます。

ただし、商用ファントムはベンダーにとらわれず、Siemens Healthineers の MRI システムに最適化されているだけでなく、他のメーカーのさまざまなオープンボア スキャナーとも互換性があることに注意してください。 一方、放射線治療クリニックでは、ファントムは同様に用途が広いです。 Hartmann 氏によると、THETIS は、新たな MR のみの治療計画ワークフローだけでなく、融合 CT-MRI データセットが腫瘍体積と危険にさらされている臓器の概要を説明するために必要な MR 情報を提供する確立された標準治療とも互換性があります。 CTは線量計算に使用されます。

参考文献

キャリ K グライドハースト ら 2021 AAPM タスク グループ 284 レポート。 放射線治療における磁気共鳴画像シミュレーション: 臨床実装、最適化、および品質保証に関する考慮事項 Med。 物理学 48 (7) e636

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• 情報源： https://physicsworld.com/a/thetis-phantom-detects-image-distortions-to-support-mr-based-treatment-planning/