CT-MRI图像融合技术提升放疗靶区勾画精准度

放射治疗作为恶性肿瘤治疗的主要手段之一，约70%以上的肿瘤患者在治疗的整个过程中，需要进行不同程度的放射治疗。当前，由于计算机技术、软件工程以及放疗设备的进步，三维适形（3D-CRT）、调强放射治疗（IMRT）、图像引导放疗（IGRT）、融积旋转调强（VMAT）、立体定向放射治疗（SBRT）、质子治疗（IMPT）等已成为当今放射治疗的核心技术，放射治疗技术也迈入了精确放射治疗时代，然而治疗的基础和关键却始终在于能否对照射靶区进行精准的勾画。

由于CT图像的CT值和人体密度存在线性关系用于放疗剂量的计算时误差较小，并且可以用体位固定装置进行固定，可重复性好，所以放射治疗计划制定一般是患者的CT定位影像上进行；同时，螺旋 CT还具有扫描速度快、图像畸变小、受器官位移影响小等优点。然而，CT在人体软组织边界上的分辨率较差，往往对于肿瘤组织和正常组织在边界上不能很好的区分，在准确界定肿瘤区域上有一定的难度，因此，在靶区勾画和放疗计划制订时如果仅仅只依靠CT图像将会存在靶区漏照或正常组织多照的可能，从而增加肿瘤复发的风险。

核磁共振（MRI）凭借高对比度、多方位、多种参数成像的特点，以及血液的流空效应和软组织高分辨率，可以很好的界定肿瘤组织和周围软组织。但由于核磁共振的磁场具有梯度性和体内不同组织的磁化系数不同，核磁图像存在着几何学失真的问题，更为重要的是 MRI 不能提供物理剂量计算所需的电子密度、阻止本领比等参数，无法进行剂量计算。并且核磁扫描时间长、缺少体位固定装置，可重复性差，所以，磁共振图像基本不会独立应用在放射治疗计划的制定中。

医学图像融合技术以图像特征为基础的方式，对2种医学图像进行空间转换和匹配，使两者在二维断层平面和三维空间上尽量达到一致，也就是让解剖学上人体中的同一个解剖结构在同层面和三维空间上具有一致性。目前，医学图像融合已在CT、 MRI、PET 等断层影像间开展，而在放疗上应用最多和最广泛的则是患者CT与 MRI图像间的融合，通过二者的融合可以把MRI图像对软组织高分辨率的优点带到放射治疗计划制定中来，提高放疗计划靶区勾画的准确性，同时减少不同放疗医师间靶区勾画的误差。

内江市第二人民医院肿瘤中心放疗科，2019年引进了瑞典 Elekta 公司开发的放射治疗计划系统（Monaco 5.11）其配备了相应的图像融合功能能够进行CT-MRI的图像融合，同时内江市第二人民医院还配有 GE 256层定位CT 和 1.5T 超导核磁共振。在Monaco工作部中进行图像融合后，由医师和物理师共同评价融合精度并进行适当调整。

已治疗患者

诊断：肺癌脑转移

融合层面一

融合层面二

融合层面三

融合层面四

融合层面五

 该脑转移患者经过定位CT和两个不同序列的MRI图像融合，可以清析的将定位CT上没有显示的病灶区域显示出来，同时利用多种不同序列的MRI成像可以很好的区分水肿带和真正的病灶，从而更好的提高靶区的勾画精准度。