MRI-CT图像融合技术在颈椎肿瘤靶区勾画中的应用

目的:探讨基于MRI-CT图像融合技术对颈椎肿瘤靶区勾画和剂量参数的影响。方法:收集11例颈椎肿瘤放疗患者的影像学资料，将MRI与CT图像进行融合，比较MRI-CT与CT为基础图像的靶区体积差异以及剂量差异。对不同医师所勾画的靶区体积以及剂量差异进行比较分析。实施组内相关系数（ICC）可靠性分析。结果:（1）由1名肿瘤放疗医师所勾画靶区体积GTVMRI-CT显著大于GTVCT，脊髓MRI-CT体积显著小于脊髓CT（P<0.05）；5名肿瘤放疗医师所勾画靶区体积比较差异与1名肿瘤放疗医师趋势一致，不同影像为基础的靶区勾画体积重叠系数为0.83±0.15。（2）5名肿瘤放疗医师所勾画靶区，GTV以及脊髓变异系数（CV）MRI-CT均小于CVCT；ICC在GTV中分别为0.97与0.95，在脊髓为0.83与0.82。（3）GTV剂量MRI-CT Dmax显著低于CT Dmax，脊髓剂量MRI-CT [D2 cm3]同样显著低于CT [D2 cm3]（P<0.05）。结论:MRI-CT图像融合技术能更精确地勾画靶区体积以及准确计算放射剂量，不易造成靶区漏照，同时MRI-CT图像融合技术在不同医师间差异较小，可提高靶区勾画的一致性和可靠性，值得在临床推广使用。     

呼吸运动对肺癌治疗靶体积影响的探讨

目的研究在肺癌放射治疗过程中呼吸运动对靶体积的影响。方法选择52例肺癌患者,其中男性38例,女性14例;年龄38～86岁,中位年龄60岁。进行三维适形放射治疗（3D-CRT）定位时通过训练患者自主控制呼吸,分别在平静呼吸吸气末屏气和呼气末屏气及不控制呼吸（平静自主呼吸）3种情况下,用螺旋CT快速扫描采集图像,将3组图像传输至计划系统,将前两组进行图像融合,勾画个体化放射治疗靶区,并与第3组不控制呼吸情况下所勾画的个体化放射治疗靶区进行靶体积比对。结果有41例成功进行图像融合,勾画出个体化放射治疗靶区。肺部病变随呼吸运动产生的靶体积变化差异有显著统计学意义（P=0.000〈0.01）,其中上肺野35.55%,中肺野19.17%,下肺野45.73%。结论应用CT-CT图像融合后进行靶区计划设计能有效避免在肺癌放射治疗中因呼吸运动所造成的靶区遗漏。     

基于PCNN的PET／CT图像分割在肺癌靶区勾画中的应用

摘要：目的：研究基于脉冲耦合神经网络PCNN的PET／CT图像自动分割技术在肺癌靶区勾画中的应用。方法：采集20例无转移的肺癌患者的PET／CT图像。由2名有经验的放疗科医生分别依据CT图像和PET／CT图像采用目测法勾画肿瘤靶区,分别命名为GTV-cT和GTV-PET。所有PET图像均由自主编写的基于PCNN的分割方法进行靶区的自动分割．所得靶区为GTv-PETauto。采用PINNACLEV9．2放射治疗计划系统分别计算三种方法所勾画的靶区体积,对三种GTV的体积大小和重合关系进行比较。结果：两名医生依据cT图像勾画的靶区平均体积GTV-CTl和GTV-CT2分别为（210．56＋197．38）cm3和（192．83±187．05）cm3,两者之间差异有统计学意义（P〈0．05）;依据PET／CT勾画的靶区GTV-PETl和GTV．PET2分别为（141．50±118．43）cm3和（130．47±116．70）cm3,未见统计学差异（P〉0．05）。两名医生依据PET／CT图像勾画的靶区差异较依据CT的差异小。PET／CT自动分割靶区GTV-PETauto为（133．19±101．28）cm3,与GTV-PET比较未见统计学差异（P〉0．05）,验证了PCNN分割方法的可靠性。GTV-PETauto、GTV-PET均小于CT手动勾画靶区GTV-CT,差异有统计学意义（P〈0．05）,其中13例靶区因区分肿瘤和肺不张而缩小。结论：基于PCNN的PET／CT图像分割技术提高了肿瘤靶区勾画的精确性,减少了不同医生勾画靶区的差异性,并大大缩短了医生进行靶区勾画的时间。     

MRI与CT模拟定位技术在局部晚期鼻咽癌放射治疗中剂量学对比研究

目的 通过MRI模拟定位技术与CT模拟定位技术在局部晚期鼻咽癌肿瘤靶区和危及器官(OAR)勾画方面的应用对比,探讨两种定位技术在鼻咽癌放射治疗中的剂量学差异。方法 选择蚌埠医学院第一附属医院2022年4月至2023年9月接受鼻咽癌放射治疗的37例患者,其中男性29例,女性8例;年龄29～75岁,平均年龄53.14岁;美国癌症联合委员会(AJCC)分期Ⅱ期24例,Ⅲ期13例。患者在相同体位下行CT模拟定位及MRI模拟定位,在CT定位上通过患者现有影像学资料勾画靶区及OAR,并完成三维适形调强治疗计划;然后进行CT模拟定位及MRI模拟定位融合,再进行靶区勾画及OAR勾画;比较两种计划靶区体积、剂量[近似最大剂量(D_2%)、近似最小剂量(D_98%)、中位剂量(D_50%)和OAR接受的最大点剂量(D_max)]及适形性指数(CI)和均匀性指数(HI)差异。并比较二者OAR的剂量学差异。结果 MRI模拟定位图像上所勾画放疗计划靶区体积小于CT模拟定位(30.54 mm³±18.98 mm<...     

CT-MRI同体位图像融合在高级别脑胶质瘤放射治疗靶区勾画中应用

目的 探讨同体位MRI图像(MRIsim)与CT模拟定位图像融合在高级别脑胶质瘤放射治疗靶区勾画中的临床应用价值。方法 选择20例脑胶质瘤术后放射治疗患者,其中男性13例,女性7例;年龄39～69岁,平均年龄45.5岁;全部为单发病变;均已行全切或不全切手术,全部经病理组织诊断证实;世界卫生组织(WHO)分级Ⅲ级6例,Ⅳ级14例。将每例患者的同体位MRIsim、常规MRI影像(MRIconv)分别与CT模拟定位图像融合。运用Dice相似指数(DSC)和豪斯多夫距离(HD)算法来评价配准的精确度。在CT与MRIsim融合图像(Fusion-CT MRIsim)、CT与MRIconv融合图像(Fusion-CT MRIconv)上分别勾画危及器官(OAR)及靶区[大体肿瘤靶区(GTV)、临床肿瘤靶区(CTV)]。评估两种融合图像(即Fusion-CT MRIsim组和Fusion-CT MRIconv组)OAR勾画体积、GTV、CTV及剂量学差异。结果 融合精确度评估：除全脑外,Fusion-CT MRIsim组其余OAR DSC均高于Fusion-CT MRIconv组(P<0.0...     

利用VMAT技术对颅内肿瘤进行放疗时配合IGRT的临床研究

目的:探讨利用锥体束CT扫描检查在VMAT技术治疗颅内肿瘤中的价值。方法:选取24例接受VMAT技术进行治疗的颅内肿瘤患者,进行CT模拟定位、勾画靶区,CTV外放5 mm为PTV,在放疗前每周进行1次锥体束CT扫描,与定位CT图像相融合,获得在x、y、z轴及旋转误差,测定个体化的PTV外放边界,设定为PTVCBCT,并计算PTVCBCT体积,将其与PTV体积相比较。结果:x轴方向平均位移为(0.35±0.16)mm,y轴方向平均位移为(0.2±0.09)mm,z轴方向平均位移为(0.09±0.04)mm,旋转误差为(0.8±0.07)°。PTVCBCT较PTV平均体积减少63.6 cm3,平均百分数为19.8%,PTV与PTVCBCT两组体积间有显著统计学差异。结论:利用精确放疗技术对颅内肿瘤患者进行放疗时配合CBCT图像,可以减小PTV外放边界,从而减少PTV体积,减少了正常脑组织受照剂量,放射性脑损伤的发生率将有所降低。     

基于MRI活性骨髓勾画的非共面调强放疗在宫颈癌骨髓保护方面的剂量学优势

目的:探讨MRI指导下非共面野调强放疗（NC-IMRT）在宫颈癌骨髓保护方面的剂量学特点和优势。方法:选取20例宫颈癌术前放疗患者,根据MRI图像勾画骨盆有效造血活性骨髓,分别制定9野的共面野调强（IMRT）计划和NC-IMRT计划（其中NC-IMRT计划包括7个共面野和2个非共面野）。两组计划均采用相同的靶区上下界、危及器官限值和权重因子及计算网格,归一条件均为95%的计划靶区（PTV）接受到处方剂量。对比分析两类计划中靶区和危及器官的剂量学参数差异:受照剂量、体积、适形度指数和均匀性指数。结果:在定位CT上勾画的全骨盆体积为（600.32±6.88） cm3,MRI勾画的活性骨髓体积为（219.38±9.73） cm3,后者较前者减少了63.4%,差异有统计学意义（P<0.05）。NC-IMRT组PTV的适形度指数优于IMRT组。NC-IMRT组有效减少骨盆活性骨髓的低剂量辐射区V10、V20和高剂量辐射区V40、V50,左侧股骨头的Dmean、V10、V20、V30、V40和右侧股骨头Dmean、Dmax、V10、V20,差异均有统计学意义（P<0.05）。两组直肠、小肠的受照剂量无明显差异（P>0.05）。结论:在保证临床靶区剂量的情况下,与IMRT相比,基于MRI活性骨髓勾画的NC-IMRT能更好地保护骨盆活性骨髓。     

图像融合在现代放疗技术中的应用进展

三维适形调强放射治疗（3DCRT-IMRT）、立体定向放射治疗（SRS-SBRT）等现代放射治疗技术已经成为放射治疗的主流,精准勾画靶区范围成为治疗的基础和关键,单纯依靠定位CT图像已经不能满足精准放射治疗的需要。医学图像融合技术特别是定位CT融合磁共振图像、定位CT融合PET/CT图像的发展促进了精准放射治疗的发展,而定位CT和MRI弥散加权序列融合,因其功能影像的优点以及价格低廉,易于推广,有望为现代放射治疗提供新的研究视角。本文综述图像融合在现代放疗技术中的应用进展及不同医学影像融合技术在放射治疗中的作用。     

融合图像放疗靶区定位精度的检验和初步临床结果

目的：探讨以图像融合技术为基础的肿瘤三维适形放疗靶区定位精度的检验及依据融合图像放疗靶区的确定与单纯CT影像放疗靶区确定的初步临床结果。方法：利用定制的模体分别行CT、MRI和PET成像，进行CT与MRI，CT与PET融合。检验融合后定制标记点的定位精度。对3例特殊病例分别以单纯CT图像为基础和融合图像为基础，进行三维适形放疗靶区认定，对不同医生之间和同一医生在不同时间，放疗靶区定义情况进行对照分析。结果：MRI／CT融合图像总定位精度小于2mm，PET／CT图像融合图像融合精度情况（包括同机融合和异机融合），采用不同的融合算法。定位精度有显著差异（P〈0．01，t=5．385）。单纯利用CT图像进行靶区的定义，不同医生之间，在不同的时间存在差异（P〈0．05），而采用融合技术可减少他们的争议和差异。结论：利用多模式图像融合可以提高靶区定义的准确性．有利于三维适形精确放射治疗。     

基于增强CT的手动勾画与基于PET-CT的自动勾画方法在鼻咽癌放疗中的对比研究

目的:探究基于增强CT的手动勾画与基于PET-CT的自动勾画方法在鼻咽癌放疗中的优劣性及应用价值。方法:采集34例鼻咽癌患者的PET-CT数据,比较医生分别在增强CT和PET-CT图像上勾画靶区的差异性,以CSCO指南在PET-CT双模态融合图像上手动勾画的靶区作为金标准,应用Matlab软件计算单一标准摄取值（SUV）阈值分割法和MIM软件自带的PET-EDGE分割法两者的重叠率Dice和豪斯多夫距离HD值,并采用t检验进行统计学分析。结果:基于增强CT图像的手动勾画法、基于PET-CT图像的单一SUV阈值法以及PET-EDGE自动勾画法,3者靶区分割结果的Dice值分别为0.706、0.736、0.806,HD值分别为12.601、11.631、6.143 mm。以PET-CT双模态图像作为参考的靶区手动勾画法与基于增强CT的手动勾画存在差异（Dice:P=8.33×10-7;HD:P=1.065×10-18）;MIM软件自带的PET-EDGE靶区分割法Dice和HD值高于单一SUV阈值法,差异具有统计学意义（Dice:P=0.019 8;HD:P=0.013 7）。结论:在鼻咽癌肿瘤靶区的分割性能上,基于PET-CT图像的自动勾画优于基于增强CT图像的手动勾画,MIM软件自带的PET-EDGE分割法优于单一SUV阈值分割法。     

正常国人心表面积256层动脉期增强CT测量

目的： 通过手动分割重建心多层螺旋CT（ MSCT）动脉期图像,定量测量正常国人心表面积并建立不同 年龄范围心表面积数据库。方法： 采用回顾性横断面研究方法,自2016 年1 月～ 2019 年12 月在本院行256 层心 增强CT检查的受检者中,筛选无心、大血管病变,且心各房室显示优良者,按照不同年龄范围分为5 组。将正 常心动脉期薄层数据导入3D Slicer 软件,手动逐层勾画各心房、心室进行三维体数据的图像分割标注,重建全心 及各心房、心室模型,并通过Marching Cubes 算法分别测量。观测不同年龄阶段心表面积、左心房及左心室表面积、 右心房及右心室表面积。结果： 正常受检者心表面积为（598.45±49.97）cm2,其中左心房表面积（154.46±34.33） cm2,左心室表面积（220.06±38.72）cm2,右心房表面积（179.07±36.61）cm2,右心室表面积（190.06±36.61） cm2。男性、女性心表面积分别为（610.50±42.75）cm2、（580.86±47.13）cm2。随着年龄增长,心表面积及各心房、 心室表面积均有增大。结论：基于手动分割重建心多层螺旋CT技术可获得正常国人心表面积测量值,为心脏疾 病的诊断和治疗提供依据。     

单片MRI测量人体腹盆腔内脏脂肪的最优位置

目的：确定单片MRI测量中国人体内脏脂肪含量的最优位置。方法：以51名健康中国人（男性27名,年龄28．89±16．56岁,BMI为23．19±3．08;女性24名,年龄47．33±19．06岁,BMI为22．38±2．53）为研究对象,采用腹盆腔连续1cm厚MR／扫描的方法,获得精确的内脏脂肪体积。以第4-5腰椎间隙水平面作为参照平面．将其下7cm到其上15cm范围内每一张MRI影像中的内脏脂肪面积和总的腹盆腔内脏脂肪体积进行Pearson相关分析、偏相关分析和多元逐步回归分析。结果：男性在参照平面上10cm,女性在参照平面上8cm处的内脏脂肪面积与总内脏脂肪体积相关性最强（相关系数分别为0．982和0．938,P〈0．01）。用两个最佳预测体积的断面作为自变量所建立的预测内脏脂肪含量的回归方程为：V（cm3）=404．421＋22．576×Area＋8（女性,RZ=-0．88,SEE=254．12cm3）;V（cm3）=1273．011＋23．64×Area＋10（男性,Rz=-0．964,SEE=216．28cm3）。结论：采用单片MRI面积分析中国人体内脏脂肪时的最佳测量位置是第4-5腰椎平面上10cm（男性）和其上8cm平面（女性）。     

基于CTVision分析不同配准方式对鼻咽癌摆位误差的影响

目的分析CTVision进行鼻咽癌图像引导时采用不同的配准方式对摆位误差的影响。方法采用两种不同的图像配准方式,对同一个进行调强放射治疗的鼻咽癌患者采集得到的治疗CT图像与计划CT图像进行配准分析。自动配准：系统自动调节窗宽、窗位,进行图像灰度配准。骨性配准：手动调节基于第一颈椎体为骨性标志进行配准。配准得到的摆位误差大小以均数和标准差的形式表示。结果分别计算得到两种方法在X、Y、Z三个方向上的摆位误差数据．自动配准和骨性配准结果分别是X轴为（0．2286±0．1496）cm和（0．0571±0．0976）cm,Y轴为（-0．1000±0．1000）cm和（-0．0714±0．1254）cm．Z轴为（0．1000±0．0816）cm和（0．1000±0．0577）cm。两种配准方法比较,靶区在X轴上的摆位误差差异有统计学意义（P〈0．05）,而在Y轴和Z轴上差异均无统计学意义（P〉0．05）。结论鼻咽癌进行图像引导时．基于骨性标志的手动配准和基于灰度的自动配准．在X轴方向的摆位误差校正差异明显．在Y轴和Z轴方向的无明显差异。采用骨性标志的配准是一种更为准确和有效的配准方式。     

副鼻窦腺泡型横纹肌肉瘤4例CT和MRI表现

目的分析副鼻窦腺泡型横纹肌肉瘤(ARMS)的CT、MRI表现,探讨其诊断要点。方法经手术病理证实的4例ARMS患者,其中男性3例,女性1例;年龄分别为3、9、15、17岁,平均年龄11岁。所有患者均行MRI平扫及增强扫描,同时行CT平扫扫描。分析其影像特点。结果肿瘤位于蝶窦1例,筛窦2例,上颌窦1例。3例骨破坏呈膨胀性、吸收性,1例骨破坏呈溶骨性。累及翼腭窝1例,颞下窝2例,眼下直肌受累3例,鼻腔受累3例。直径5 cm呈椭圆形,直径6 cm呈不规则分叶状。2例有囊变密度或信号,无钙化,1例含有黏液蛋白成分。T1WI以稍低信号为主,近似或低于正常脑实质信号,T2WI以不均匀高信号为主,与脑脊液信号近似,增强扫描呈中等~明显强化,强化不均匀,但程度较轻,可见线环状及菊花瓣样强化。结论 ARMS的CT和MRI有一定的特征性表现,在鉴别诊断上有着较高的临床应用价值。     

两种治疗Ⅲb期月骨坏死术式的生物力学比较

目的 观察两种治疗Ⅲb期月骨坏死术式中腕关节桡舟、桡月关节间隙的生物力学变化,为临床治疗Kienbfck＆#39;s病提供生物力学依据.方法 选用成人新鲜冷冻上肢标本18侧,随机分为3组：正常腕关节组（A组）,舟骨、大小多角融合术组（B组）,头状骨、舟骨融合术组（C组）.在标本腕关节桡舟、桡月间隙处放置触觉压力传感器,将标本的近、远端分别固定在双轴液压材料测试系统（MTS）机上,与电脑I-scan压力测量系统连接,动态记录腕关节在中立位时各标本在100 N压力下、20 s内桡舟、桡月关节面间隙单位面积压力值.观察2种术式对腕关节桡舟、桡月关节间隙生物力学方面的影响.结果 腕关节中立位下,A组桡舟关节间负荷为（41.39 ± 6.93） N/cm2,桡月关节间负荷为（39.22±6.61） N/cm2;B组桡舟关节间负荷为（83.89±11.27） N/cm2,桡月关节间负荷为（22.55±11.27） N/cm2;C组桡舟关节间负荷为（86.45±8.10） N/cm2,桡月关节间负荷为（34.11±8.10）N/cm2.A组在腕中立位下,通过桡舟、桡月关节间隙的平均负荷十分均匀（P＞0.05）.B组和C组桡月关节间隙平均负荷均小于A组（P值均＜0.05）,而桡舟关节间隙平均负荷均明显大于A组（P值均＜0.05）,且B组桡月间隙平均负荷减少的更明显.结论 舟骨、大小多角融合术和头状骨、舟骨融合术均可使桡月间隙的受力得到明显缓解,且舟骨、大小多角骨融合术能更加有效地减轻月骨的负荷;在治疗Ⅲb期Kienbtock＆#39; s病的两种术式中,舟骨、大小多角融合术优于头状骨、舟骨融合术.     

KV-KV、KV-MV和CBCT在头颈部调强放疗位置验证中的对比研究

目的:利用Varian-OBI系统提供的3种放射治疗位置验证模式(KV-KV、KV-MV和CBCT),分析二维位置验证方法相对于三维位置验证的差异,寻找头颈部调强放疗(IMRT)时的最佳IGRT方法和应用方式。方法:选择10例头颈部调强患者,以每周一次的频数进行治疗前位置验证,每次验证时首先行二维(KV-KV/KV-MV)位置验证,根据验证结果进行移位纠正后再用CBCT行三维验证,记录参考图像和采集图像的三个方向(Vertical,Longitudinal,Lateral)和绕三个方向的旋转(Rtn=Yaw,Roll,Pitch,)的偏移值,统计并计算均值和标准差,并记录和比较分析三种验证方式的时间等参数。结果:本研究共获取53组图像,三种验证方式在Vertical,Longitudinal,Lateral三个方向的平移偏差分别为:KV-KV:(-0.006±0.141)cm,(0.148±0.269)cm,(-0.063±0.254)cm;KV-MV:(-0.01±0.145)cm,(0.09±0.323)cm,(-0.115±0.232)cm;CBCT:(0.04±0.12)cm,(0.06±0.12)cm,(0.00±0.14)cm。Vertical,Longitudinal,Lateral三个方向≤3 mm、5 mm、5 mm的概率KV-KV:94%,85%,91%;KV-MV:90%,85%,95%。绝对最大值分别为:KV-KV:0.4 cm,0.6 cm,0.6 cm;KV-MV:0.5 cm,0.9 cm,0.6 cm。CBCT:Vertical,Longitudinal,Lateral三个方向≤2 mm概率分别为:100%,94%,100%,绝对最大值为:0.2cm,0.3 cm,0.2 cm。三个方向旋转偏差Rtn,Roll,Pitch分别为:(-0.38±1.66)°,(0.36±1.51)°,(-0.3±0.87)°,绝对最大值为:4.3°,3.8°,2.7°。≤±3°为92%,96%,100%。≤±2°为77%,81%,96%。KV-KV、KV-MV、CBCT采集时间分别为1′20″、2′、35″,图像配准分析时间分别为5′、5′~8′、10′~15′。KV-KV与KV-MV两种配准模式对比分析,三个平移方向之间无统计学差异(p0.05)。CBCT自动配准和自动+手动配准对比分析结果无统计学差异(p0.05)。结论:KV-KV与KV-MV相比,图像引导时间(包括图像采集时间和图像配准分析时间)约为KV-MV的二分之一,MV图像分辨率低,配准精度难以保证,在二维位置验证中宜优先选择KV-KV模式。KV-KV与CBCT相比,能使平移偏差减小到2 mm之内,且图像引导时间约相当于CBCT的三分之一。在CBCT基准下,用KV-KV进行二维验证精度可信且时间较短,可使有限的IGRT资源得到更多的利用。