Physiological and Biomechanical Model of Patient Specific Lung Motion Based on 4D CT Images

Autor: Ladjal, Hamid, Skendraoui, Nadir, Giroux, Matthieu, Touileb, Yazid, Azencot, Joseph, Beuve, Michael, Giraud, Philippe, Shariat, Behzad
Přispěvatelé: Simulation, Analyse et Animation pour la Réalité Augmentée (SAARA), Laboratoire d'InfoRmatique en Image et Systèmes d'information (LIRIS), Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2), Institut de Physique Nucléaire de Lyon (IPNL), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3), Service d'oncologie-radiothérapie, Hôpital Européen Georges Pompidou [APHP] (HEGP), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Hôpitaux Universitaires Paris Ouest - Hôpitaux Universitaires Île de France Ouest (HUPO)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Hôpitaux Universitaires Paris Ouest - Hôpitaux Universitaires Île de France Ouest (HUPO), Ladjal, Hamid
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2015
Předmět:
Zdroj: The 8th Biomedical Engineering International Conference (IEEE BMEiCON2015)
The 8th Biomedical Engineering International Conference (IEEE BMEiCON2015), Nov 2015, Patt, Thailand. pp.1-5
Popis: International audience; Prediction of respiratory motion has the potential tosubstantially improve cancer radiation therapy. Tumor motionduring irradiation reduces the target coverage and increasesdose to healthy tissues. In this paper, we have developed anew dynamic biomechanical model of the respiratory system,permitting the simulation of a complete cycle of respiratorymotion, based on the finite element method (FEM), includingthe real boundary conditions of the organs (the diaphragm, thethorax, mediastinum and skin behaviors) to predict the lungtumor displacement and deformation. The model is monitored bytwo muscles: the diaphragm and the rib kinematics. We validateour approach with real 4D CT images. The results demonstratethat the proposed approach is able to predict the respiratorymotion with an average error less than 2.0 mm in the differentlobes.
Databáze: OpenAIRE