孙磊任茜王金凤孙国栋（山东淄博万杰肿瘤医院放疗中心山东淄博255213）
【中图分类号】R445【文献标识码】A【文章编号】1672-5085（2012）33-0149-01
【摘要】目的探讨不同层厚和体位的MRI与CT图像融合在立体定向放射治疗中的应用。方法对立体定向放射治疗的验证头模分别行CT和MRI图像扫描，MRI与CT图像融合后，分别测量放置在头模内均质物体的直径，比较它们之间的差异。结果A系列测量物体的体积为：CT图像：23.33±3.75cm3，MRI图像3mm、5mm、8mm、10mm层厚的分别为：23.83±3.99cm3、24.39±3.64cm3、24.70±3.62cm3、24.75±3.52cm3。CT和MRI的体积存在显著性差异（p<0.05），但3mm层厚的MRI勾画的靶体积与CT最接近。B系列测量物体的体积：CT图像：22.85±3.92cm3，MRI图像后仰、前倾、偏斜以及旋转体位的分别为：24.45±3.77cm3、24.30±4.14cm3、24.68±3.79cm3、24.64±3.54cm3，CT与不同体位的MRI勾画的靶体积存在显著差异（p<0.05）。结论在立体定向放射治疗中，应采用相同体位和层厚的MRI与CT图像融合，勾画靶区才更准确。
【关键词】图像融合CT成像MRI成像立体定向放射治疗
目前，医学影像已经成为放射治疗不可或缺的一部分，贯穿于整个临床的应用。不仅广泛用于疾病的诊断，而且在外科手术和放射治疗的计划设计、方案实施以及疗效评估方面发挥着重要作用。为了综合使用多种成像模式以提供更全面的信息，需要进行图像融合。因此有必要确定图像扫描时病人体位、扫描层厚等条件对图像融合精度的影响。
1、材料和方法
采用立体定向放射治疗的验证头模，在头模靠近中心处放置一水密度、椭圆形的均质物体，以此作为靶区。完成立体定向放射治疗面模固定后分别进行CT和MRI图像扫描。CT图像扫描层厚3mm，像素大小512X512，作为治疗计划的基准图像。MRI图像扫描分为两个系列A和B：A系列采用与CT相同的体位，不同的扫描层厚，分别是3mm、5mm、8mm、10mm，像素大小均为256X256；B系列采用3mm层厚，不同的体位，分别是后仰、前倾、偏斜以及旋转体位，像素大小均为256X256。CT和MRI图像经过Dicom网络传输到BrainLAB治疗计划系统，由有经验的治疗计划设计人员进行图像融合。测量CT和MRI图像各个层面融合后的误差。
2、结果
应用SPSS10.0统计软件分析两组数据，A系列测量物体的体积：CT图像：23.33±3.75cm3，MRI图像3mm、5mm、8mm、10mm层厚的分别为：23.83±3.99cm3、24.39±3.64cm3、24.70±3.62cm3、24.75±3.5cm3。CT和MRI的体积存在显著性差异（p<0.05），但3mm层厚的MRI勾画的靶体积与CT最接近。B系列测量物体的体积：CT图像：22.85±3.92cm3，MRI图像后仰、前倾、偏斜以及旋转体位的分别为：24.45±3.77cm3、24.30±4.14cm3、24.68±3.79cm3、24.64±3.54cm3，CT与不同体位的MRI勾画的靶体积存在显著差异（p<0.05）。
3、讨论
图像融合技术是20世纪90年代发展起来的，现已经成为国内外研究的热点。随着计算机网络、标准通讯协议DICOM3.0、图像存储与通讯系统（PACS）的发展及应用，保证了功能图像SPECT/PET与解剖图像CT/MRI之间的数据传送和格式转换。融合的目的就是使得临床医师可以快速获取感兴趣的互补信息，由于目前CT、MRI图像融合技术还未达到像PET-CT一样的同机融合，至今尚无公认的标准，因此融合技术还需要进一步完善。
CT图像在放射治疗中已经得到广泛的应用，它提供用于剂量计算的组织电子密度、阻止本领等。MRI图像对软组织的成像有明显的优势，融合后的图像，能比较方便地在CT图像上勾画肿瘤和正常组织的轮廓。在钢性解剖部位(如颅脑肿瘤)利用骨性标记进行CT与MRI图像融合精度较高(误差<2mm)[1]。图像融合的精度直接影响到肿瘤靶区的确定，靶区的准确勾画是保证精确放疗的先决条件，因而较好地应用CT和MRI图像融合具有不可忽视的优势。
因为颅脑有颅骨的限定，相对较为固定，形态学成像与功能成像的图像融合可精确定位功能影像所示异常改变区，提高诊断的准确性。于发作期和发作间期对癫痫患者进行SPECT检查，并与MRI图像融合，可精确定位大脑新皮质的癫痫灶，从而为立体定向外科手术提供重要依据。颅内肿瘤术后，由于手术引起的解剖结构的改变，术后水肿区的存在，都会对靶区的勾画造成明显的影响。Rubinstein等研究发现，运用201TI、99mTc、18F-FDG脑显像对脑肿瘤手术或放疗后的变化和复发进行监测，若能辅以与MRI的融合成像，则对发现治疗后肿瘤体积大小改变，区别肿瘤坏死与复发部分，均具有极高的诊断价值，可减少术后单纯根据MRI或CT所见残存和复发肿瘤的漏诊[2]。方便进行病人的预后随访。王朝阳等[3]报道基于MRI图像勾画的前列腺+精囊腺平均体积比基于CT图像勾画的小，同时，基于MRI图像勾画靶区较基于CT图像勾画靶区制定调强放射治疗计划可以明显减少受到较高剂量照射的直肠体积以及降低膀胱受到照射的高剂量点。这为前列腺癌的放疗中降低直肠膀胱放疗相关的副反应以及放疗剂量的提升提供了可能。
在放射治疗中，CT图像质量与CT机本身的空间分辨率、密度分辨率及扫描体素有关。尤其是小脑、脑干或颅骨旁的中枢神经系统肿瘤，由于高密度的颅骨扫描时容易产生伪影，影响医生对肿瘤靶区的勾画。MRI图像对软组织的分辨率明显优于CT，MRI具有多种扫描序列，特别是T2加权扫描序列具有较好软组织分辨能力，可更好显示肿瘤水肿区域及亚临床病变。因此，将CT与MRI图像融合，发挥各自的优势，可以更好地应用于临床。由于进行头部CT、MRI图像扫描时会存在时间上的差异，体位的变化也会引起肿瘤位置的差别。因此应该尽量缩短两种影像扫描的间隔时间，保持相同的体位，采用相同的扫描层厚，减少它带来的误差。
总之，随着医学影像设备发展的成熟，图像融合技术将得到进一步的提高，功能图像和解剖图像的结合势必在肿瘤的精确定位、癌症的早期诊断和治疗中发挥重要的作用。
参考文献
[1]KhooVS，AdamsEJ，SaranF，eta1.AcomparisonofclinicaltargetvolumesdeterminedbyCTandMRIfortheradiotherapyplanningofbaseofskullmeningiomas.IntJRadiatOncolBiolPhy8，2000,46：1309—1317.
[2]曹丽珍.医学图像融合的临床应用价值.临床放射学杂志，2004，3：255.
[3]王朝阳，王维虎，李晔雄，等.CT-MRI图像融合对前列腺癌调强放疗靶区及正常组织剂量影响.中华放射肿瘤学杂志，2010，5：454.