颅颌面CT与MR图像的配准

目的 :实现颅颌面CT MR医学图像的配准。材料和方法 :基于轮廓特征的奇异值分解 迭代最近点法 (SingularValueDecomposition IterativeClosestPoint ,SVD ICP)。结果 :该配准操作简便、图像满意、可靠性好 ,尚可以用于任意维度向量集合的匹配。结论 :在临床实践中颅颌面CT MR医学图像的配准是可行的 ,为进一步实现图像的融合奠定了基础     

基于形变配准的鼻咽癌调强放射治疗计划剂量学研究

目的 探讨形变配准技术在鼻咽癌患者治疗过程中靶区、正常组织的几何改变及相应的剂量学改变。方法 选取12例采用IMRT-SIB治疗的鼻咽癌患者,针对首次定位CT制定放疗计划为计划1(CT1), 治疗20~25次后,针对复位CT制定放疗计划为计划2(CT2)。将 CT1中的剂量分布形变配准至图像CT2上,为计划1(CT2);同时将患者CT1中25次治疗剂量和 CT2中的剩余5次治疗剂量进行剂量叠加,为计划1+2(CT2)。比较计划1(CT1)、计划1(CT2)和计划1+2(CT2)中的剂量分布。结果 图像CT2和CT1相比,右侧和左侧腮腺体积明显缩小(24.6±11.9)%、(35.1±20.1)%。与计划1 (CT1)相比,在计划1 (CT2)中靶区(D₉₅)和PGTV、PTV2(Dmean)明显降低,计划1+2 (CT2)中数据表明,如果25次后修改计划会提高靶区剂量。在12例患者中有5例患者如果不重新修改计划则脑干脊髓受量会超过剂量限制,如果修改计划则会降低。结论 鼻咽癌患者在治疗中靶区及腮腺体积有明显缩小,重新定位修改计划可确保靶区足够剂量,并且使危及器官受量控制在安全范围之内。     

PET与MRI三维脑图像高精度配准

目的 在PC机上实现高精度的PET与MRI三维脑图像配准。方法 采用最大互信息法对6例患者PET和MRI三维脑图像进行刚体配准。使用归一化互信息作为相似性量度。在互信息计算过程中，使用Powell多参数优化法和Brent一维搜索算法。为加快配准速度，使用了多分辨金字塔方法。采用基于坐标的阈值选取方法对PET图像进行分割预处理，消除星状背景伪影。结果 配准误差平均值为2．6mm，误差中位数平均为2．7mm。结论 配准视觉效果良好，评估证明该算法可达亚体元级配准精度。     

基于体表定位的PET/CT/MRI"二机三维"图像融合的数字化对照

目的:尝试一种基于体表定位的二维图像配准方法,逐一实现PET、MRI和CT异机图像之间的精确三维融合.方法:输入PET/CT/MRI原始数据后采用数字化格式转换,设计"9点3面"立体定位法进行配准,在实时工作站Mimics按照信息交互自动融合模式,通过讯号叠加技术完成图像融合.结果:以肺癌患者的头、胸、膝为实例交叉试验CT+MRI、PET+MRI和PET+CT立体图像的异机融合,生成了分辨软、硬组织病变性质和位置的清晰互补影像.结论:这种先进的数字化融合算法对提高早期诊断和鉴别诊断具有临床意义,虽然异机融合工序目前尚未像PET+CT的同机融合那样完全成熟,但这一实验将为医学成像厂家进一步研制CT+MRI或PET+MRI同机融合设备提供经验借鉴.     

同体呼气相和吸气相肺部高分辨率CT体积图像的配准

目的 实现同一个体屏住呼吸状态下呼气相与吸气相的肺部高分辨率CT体积图像配准.方法 采集3个被试者两个屏住呼吸状态下的胸部高分辨率CT序列,共3对.利用序列分割算法提取肺组织,并分开存储左右两肺.对单侧肺的呼气与吸气图像进行配准.首先,基于解剖标志面寻找全局仿射变换参数,用此变换重采样呼气相体积图像;其次,利用"Demons"算法对两体积图像进行非刚性配准.结果 两肺的轮廓及内部结构均获得较好的配准效果.配准前,两图像的平均体积重合度为0.7982,经全局仿射变换后提高到0.8936,经"Demons"非刚性配准后增至0.9544.均方根误差值平均下降率为:19.83%(全局仿射变换之后),49.43%(Demons非刚性配准之后).结论 本文所采用的同体肺部图像的配准方法可以有效地配准两个大形变肺部体积图像,为进一步分析肺的呼吸功能奠定了良好的基础.     

CT和锥形束CT配准范围与精度关系研究

目的 研究锥形束CT（CBCT）图像和CT图像的配准范围对配准精度的影响。方法 对腹部、头部和胸部各5位患者分别进行CBCT和CT扫描,将扫描后各部位图像的配准范围处理成4种模式,模式1为CT配准范围大于CBCT配准范围;模式2为CBCT与CT配准范围相同;模式3是将模式2的CT平移5 cm;模式4是将模式2的CBCT和CT两边同时减少2 cm。4种模式均使用图像分割与配准工具包进行配准,比较4种模式配准后的平均方差测度值,并分析模式2与其他3种模式的关系。结果 平均方差测度值模式3最大,其次是模式1,最小的是模式2和4,且模式2和4的平均方差测度值几乎相等（P>0.05）。对于各部位的模式2与模式1比较,差异有统计学意义（t=-4.586、-4.164、-5.618,P<0.05）;模式2与模式3比较,差异有统计学意义（t=-6.423、-8.109、-19.601,P<0.05）。结论 CBCT和CT图像的配准范围对图像配准精度有一定的影响,CBCT的配准范围与CT的配准范围越接近,配准精度越高。     

鼻咽癌颅内侵犯的CT与MRI诊断

目的 探讨鼻咽癌颅内侵犯的CT与MRI表现及诊断价值。资料与方法 回顾性分析MRI发现颅内肿块，并经病理证实为鼻咽癌颅内侵犯者15例，其中8例作了CT扫描。结果 MRI全部发现颅内病变，并作出正确诊断，表现为中颅凹鞍旁的软组织肿块，有明显强化，冠状位增强扫描可见连接鼻咽部肿块与颅内肿块的条状强化影，2例侵犯岩尖及后颅窝。15例同侧乳突均有炎症。作CT检查的8例中，3例平扫未发现颅内病变，3例增强扫描发现病变但未能作出正确的定性诊断。结论 MRI是诊断鼻咽癌颅内侵犯的首选方法；CT有一定的局限性，可以通过增强扫描、骨窗观察颅底骨质有无破坏、乳突有无炎症及必要时扩大扫描范围、加扫冠状位等方法提高对本病的诊断准确率。     

PET与 CT或MRI异机图像融合的临床应用

将PET图像与CT或MRI图像融合，既可优势互补，又可提供更多有价值的诊断信息。笔者对此进行了尝试。     

磁共振模拟定位及磁共振诊断影像与定位CT融合的精准性比较

目的 与磁共振成像（MRI）诊断影像（MRIdiag）相比较,评估MRI模拟定位影像（MRIsim）与模拟CT融合的精准性,为MRIsim的进一步应用提供参考。方法 选择行MRIsim同时又有MRIdiag的患者24例,其中脑胶质瘤、鼻咽癌和前列腺癌各8例。将每位患者的MRIsim、MRIdiag影像分别与模拟CT融合,在3种图像上分别勾画危及器官（OAR）,在CT与MRIsim融合影像（F_CTMsim）、CT与MRIdiag融合影像（F_CTMdiag）上分别勾画靶区。评估基于MRIsim、MRIdiag与CT之间OAR的一致性指数（CI）、形似指数（DSC）、图像相似性指数（S）。基于F_CTMsim的靶区和CT的OAR设计IMRT计划,评估靶区和OAR的剂量学差异。结果 除了鼻咽癌患者的全脑和前列腺癌患者的盆骨外,其余OAR基于3种图像的体积值无明显差异（P>0.05）;MRIsim的所有OAR与CT比较的CI和DSC值均高于MRIdiag,其中50%的OAR差异有统计学意义（t=2.58~5.47,P<0.05）。MRIsim、MRIdiag与CT比较,S值分别为0.89、0.83（t=5.77,P<0.05）,相对于MRIdiag,MRIsim改善了S值10%（2%~56%）。OAR和靶区剂量学差异无统计学意义（P>0.05）。结论 相对于MRIdiag,将MRIsim引入放疗与模拟CT融合可以明显改善图像匹配的精准性。但两者基于刚性匹配肿瘤区域结合手动调整方法所勾画的靶区之间没有剂量学差异。     

Staging of untreated nasopharyngeal carcinoma with PET/CT: comparison with conventional imaging work-up

Purpose  We prospectively compared PET/CT and conventional imaging for initial staging of nasopharyngeal carcinoma (NPC). Methods  A total of 111 patients with histologically proven NPC were investigated with PET/CT and conventional imaging (head-and-neck MRI, chest X-ray, abdominal ultrasound, and bone scan) before treatment. The respective findings were reviewed independently and then compared with each other. Results  With regard to T staging, PET/CT showed a discrepancy with head-and-neck MRI in 36 (32.4%) of the study subjects. With regard to N staging, PET/CT showed a discrepancy with head-and-neck MRI in 15 (13.5%) patients. Among the discordant cases, MRI was superior in demonstrating tumor involvement in the parapharyngeal space, skull base, intracranial area, sphenoid sinus, and retropharyngeal nodes while PET/CT was superior in demonstrating neck nodal metastasis. PET/CT disclosed 13 of 16 patients with distant malignancy compared with four patients disclosed by conventional imaging work-up. The false-positive rate of PET/CT was 18.8%. PET/CT correctly modified M staging in eight patients (7.2%) and disclosed a second primary lung malignancy in one patient (0.9%). Conclusion  In NPC patients, MRI appears to be superior to PET/CT for the assessment of locoregional invasion and retropharyngeal nodal metastasis. PET/CT is more accurate than MRI for determining cervical nodal metastasis and should be the better reference for the neck status. PET/CT has an acceptable diagnostic yield and a low false-positive rate for the detection of distant malignancy and can replace conventional work-up to this aim. PET/CT and head-and-neck MRI are suggested for the initial staging of NPC patients. An erratum to this article can be found at     

鼻咽癌放疗后脑干损伤的MRI诊断

目的 :提高对鼻咽癌放疗后脑干损伤MRI表现的认识与诊断水平。方法 :分析鼻咽癌放疗后脑干损伤的 17例患者MRI检查资料 ,本组病例在放疗后 0 .5～ 12年出现不同程度颅神经损伤症状。结果 :病变好发于脑干 ,表现为稍长或长T1、长T2 信号。注射Gd DTPA后大多数病例强化。结论 :鼻咽癌放疗后脑干损伤的MRI表现具有一定特点 ,MRI是诊断该病的有效方法。     

青少年鼻咽癌的CT诊断

目的 探讨青少年鼻咽癌的CT诊断价值。方法 回顾性分析经病理活检证实的15例青少年鼻咽癌CT征象。结果 青少年鼻咽癌表现为咽隐窝变浅或消失，鼻咽部软组织肿块，两侧咽腔不对称，咽肌增厚和不对称，颅底骨质破坏及鼻副窦受累，颈淋巴结肿大。结论 在发现鼻咽癌并确定其浸润范围中CT具有明显优势。     

鼻咽癌患者放疗后记忆功能及影像学改变的临床分析

目的 分析局部晚期鼻咽癌患者放疗前、后记忆功能及脑磁共振影像学的改变。方法 回顾性分析2015年11月至2016年8月于浙江省肿瘤医院就诊的14例鼻咽癌患者的一般临床资料及剂量学资料,其中T₂ 1例,T₃ 7例,T₄ 6例,均接受2~3疗程PF/TP方案诱导化疗,及单药铂类同步调强放疗或TOMO治疗。比较放疗前及放疗后3个月数字广度测试及脑磁共振影像学的改变。结果 剂量学可分析资料患者9例,均采用调强放疗,海马V_mean（15.17±2.17）cm³,颞叶V_mean（95.07±12.26）cm³,海马D_mean（1 154.06±771.63）cGy,颞叶D_mean（1 306.61±603.69）cGy,海马D_max（3 797.61±1 450.98）cGy,颞叶D_max（5 394.17±982.28）cGy。海马生物等效均衡剂量（equivalent uniform dose,EUD）（2 233.28±872.73）cGy,颞叶EUD（3 113.11±603.69）cGy。10例患者放疗前、后正背均值分别为8.8±1.8和8.1±1.59（P>0.05）,放疗前、后倒背均值分别为6.2±1.04和5.3±2.36（t=3.25,P<0.05）。9例患者在放疗前及放疗后3个月进行脑磁共振结构像扫描,双侧颞叶可观察到灰质体积萎缩（t=4.57,P<0.05）。结论 局部晚期鼻咽癌患者接受放疗,海马及颞叶均不可避免受到照射,放疗后,记忆功能部分受损,双侧颞叶灰质体积萎缩,两者间可能存在一定相关性,需进一步扩大样本量。     

鼻咽癌放射治疗的CT模拟定位技术探讨

目的　探讨鼻咽癌放射治疗最佳治疗定位技术。　方法　用 CT模拟定位、三维治疗计划系统,加速器两个等中心、适形射野设计治疗计划并用于患者的放射治疗。　结果　靶区整体剂量分布为处方剂量的 113%~97%, 野之间衔接处剂量可控制在处方剂量的±5%,临床初步疗效及放射反应观察表明效果良好。　结论　鼻咽癌放射治疗使用 CT模拟定位治疗技术靶区整体剂量分布满意,照射技术简便。     

Current concepts on imaging in radiotherapy

New high-precision radiotherapy (RT) techniques, such as intensity-modulated radiation therapy (IMRT) or hadrontherapy, allow better dose distribution within the target and spare a larger portion of normal tissue than conventional RT. These techniques require accurate tumour volume delineation and intrinsic characterization, as well as verification of target localisation and monitoring of organ motion and response assessment during treatment. These tasks are strongly dependent on imaging technologies. Among these, computed tomography (CT), magnetic resonance imaging (MRI), ultrasonography (US) and positron emission tomography (PET) have been applied in high-precision RT. For tumour volume delineation and characterization, PET has brought an additional dimension to the management of cancer patients by allowing the incorporation of crucial functional and molecular images in RT treatment planning, i.e. direct evaluation of tumour metabolism, cell proliferation, apoptosis, hypoxia and angiogenesis. The combination of PET and CT in a single imaging system (PET/CT) to obtain a fused anatomical and functional dataset is now emerging as a promising tool in radiotherapy departments for delineation of tumour volumes and optimization of treatment plans. Another exciting new area is image-guided radiotherapy (IGRT), which focuses on the potential benefit of advanced imaging and image registration to improve precision, daily target localization and monitoring during treatment, thus reducing morbidity and potentially allowing the safe delivery of higher doses. The variety of IGRT systems is rapidly expanding, including cone beam CT and US. This article examines the increasing role of imaging techniques in the entire process of high-precision radiotherapy.     

鼻咽癌放疗后脑神经损伤的MRI表现

目的 探讨鼻咽癌放疗后脑神经损伤的原因及其MRI表现.方法 选择临床和MRI资料完整的36例患者进行回顾性分析,采用1.5T MR行头颅、鼻咽部横轴位、冠状位和矢状位平扫以及增强扫描成像,对MRI图像进行分析.结果 ①脑神经第Ⅵ、Ⅴ、Ⅹ、Ⅻ对损害占前四位;②鼻咽癌局部复发引起脑神经损伤17例,单纯放射性神经损害12例,复发与放射性脑病并存的7例.结论 鼻咽癌放疗后脑神经损伤有肿瘤复发、放射性脑病和两者共存三方面原因.MRI检查能早期、准确显示脑神经损伤.     

CT与MRI对鼻咽癌放疗后局部复发或残留的诊断

目的 探讨CT与MRI对鼻咽癌放疗后局部复发或残留的诊断价值。方法 收集125例放疗后4月～2年CT和/或MRI检查出现异常块影的鼻咽癌患者。73例行鼻咽部活检,活检阴性及未活检患者继续行CT或MRI随访。将CT、MRI结果与病理对比。结果 病理活检或CT、MRI随访复查证实55例(55/125,44.4％)为放疗后局部复发或残留,70例(70/125,55.6％)为放疗后改变。CT诊断鼻咽癌放疗后局部复发或残留的敏感性、特异性、准确性分别为54.8％、73.8％、65.8％;MRI诊断的敏感性、特异性、准确性分别为61.8％、83.7％、74.0％。结论 CT和MRI诊断鼻咽癌放疗后局部复发或残留的准确性相对均较低,MRI稍优于CT。