[논문] 적응 방사선 치료에서 선량 누적을 위한 불확실성 추정 프레임워크: 자궁경부암 CBCT‑유도 방사선 치료 적용
개요
배경 및 목적: oART는 일일 계획을 인터프랙션 해부학적 변이에 맞게 조정할 수 있지만, 누적 선량 추정은 DIR, 분할 및 해부학적 불확실성에 의해 제한됩니다. 우리는 IMPACT 내에서 의미론적 특징 기반 이미지 분석을 위한 불확실성 인식 선량 누적 프레임워크인 IMPACT‑DoseAcc를 소개합니다. 이 프레임워크는 모달리티와 질병에 구애받지 않으며, 자궁경부암(LACC)에서 CBCT 기반 oART에 적용됩니다. 재료 및 방법: 9명의 LACC 환자를 대상으로 일일 CBCT에서 유도된 가상 CT(vCT)를 사용해 선량을 재계산하는 후향적 분석을 수행했습니다. IMPACT‑DoseAcc는 vCT 생성 불확실성을 모델링하지 않고 DIR에서 발생하는 불확실성에 초점을 맞춥니다. 두 가지 DIR 불확실성 전략을 IMPACT‑Reg 내에서 테스트했으며, 하나는 해부학적 불확실성을 정량화하기 위한 확률 모델 하나를 사용하는 베이지안 분할 유도 접근법이고, 다른 하나는 구조를 목표로 하는 분할 모델들의 앙상블을 통해 인식적 변동성을 포착하는 방법입니다. 복셀별 불확실성 맵은 선량 워핑 및 누적 과정을 통해 전파되어 확률적 선량‑부피 히스토그램(pDVH)을 생성합니다. 앙상블 불확실성은 변형 필드 전반의 복셀별 표준 편차로 정량화했으며, 기하학적 오류는 워핑된 등고선과 검증된 등고선 사이의 표면 거리로 평가했습니다. 해부학적 변이 가중치는 집계를 정제했습니다. 결과: 앙상블 DIR 불확실성은 기하학적 오류와 상관관계를 보였으며, CTVt에 대한 피어슨 계수는 0.63, 방광에 대해서는 0.66이었습니다. CTVt에 대해 pDVH는 96.3 ± 3.9% 커버리지를 달성했으며, 전파된 불확실성의 보정을 보여주었습니다. 가중화는 분획 및 장기 전반에 걸쳐 추정치를 안정화시켰습니다. 결론: IMPACT‑DoseAcc는 등록 기반 불확실성을 누적 선량 지표로 전파하여 해부학적 변이 하에서 누적 선량 해석을 개선합니다. 3DSlicer와의 통합을 통해 재현 가능하고 불확실성 정보를 포함한 ART 워크플로우를 지원합니다.
주요 기여
이 논문은 다음 분야의 연구를 제시합니다:
- cs.CV
방법론
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실용적 함의
이 연구는 cs.CV 분야의 발전에 기여합니다.
저자
- Cedric Hemon
- Delphine Lebret
- Jean‑Claude Nunes
- Valentin Boussot
- Karine Peignaux
- Nathalie Mesgouez‑Nebout
- Chantal Hanzen
- Antoine Simon
- Anaïs Barateau
- Renaud de Crevoisier
- Caroline Lafond
논문 정보
- arXiv ID: 2606.11012v1
- 분류: cs.CV
- 발표일: 2026년 6월 9일
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