CT與MRI影像配準(zhǔn)方法配準(zhǔn)效果的對比

尤云峰+齊樹青+朱露林

【摘要】目的 對比CT與MRI影像的配準(zhǔn)方法的配準(zhǔn)效果。方法 選擇我院收治的需要進行放射治療的患者22例作為研究對象，其中11例頭頸部患者，11例胸部腫瘤患者。對同一病例的CT和MRI圖像分別采用體表標(biāo)記點法、交互式自動配準(zhǔn)法，進行圖像配準(zhǔn)。然后，利用同一患者的CT和MRI圖像的離軸曲線和感興趣區(qū)體積中心距離偏差，評估兩種配準(zhǔn)方法的效果。結(jié)果 頭頸部患者，使用體表標(biāo)記點法配準(zhǔn)，患者的感興趣區(qū)體積中心位置的平均偏差為（0.19±0.05）mm，交互式自動配準(zhǔn)方法感興趣區(qū)體積中心位置的平均偏差為（0.23±0.06）mm。兩種配準(zhǔn)方法的CT值與MRI灰度值離軸曲線均匹配良好；胸部腫瘤患者，使用體表標(biāo)記點法配準(zhǔn)，患者的感興趣區(qū)體積中心位置的平均偏差為（0.34±0.08）mm，交互式自動配準(zhǔn)感興趣區(qū)體積中心位置的平均偏差為（0.23±0.06）mm。前者的離軸曲線匹配較差，后者離軸曲線匹配良好。結(jié)論 兩種方法都對頭頸患者有較好的配準(zhǔn)結(jié)果。但交互式自動法對胸部腫瘤的配準(zhǔn)結(jié)果優(yōu)于體表標(biāo)記點法。

【關(guān)鍵詞】CT影像；MRI影像；配準(zhǔn)方法；配準(zhǔn)效果

【中圖分類號】R911.73 【文獻標(biāo)識碼】B 【文章編號】ISSN.2095-6681.2017.24..02

醫(yī)學(xué)影像配準(zhǔn)是指對醫(yī)學(xué)圖像尋求一種（或一系列）空間變換，使它與另外醫(yī)學(xué)圖像上的對應(yīng)點達到空間上的一致。醫(yī)學(xué)影像配準(zhǔn)具有很重要的臨床應(yīng)用價值，不僅可以用于醫(yī)療診斷，還可用于手術(shù)計劃的制定、放射治療計劃的制定、病理變化的跟蹤和治療效果的評價等各個方面。本文主要研究了CT與MRI影像配準(zhǔn)方法配準(zhǔn)效果，希望能為相關(guān)人士提供一定參考。

1 對象與方法

1.1 研究對象

選擇我院收治的頭頸部和胸部放射治療患者22例作為研究對象。其中男11例，年齡43～66歲；女11例，年齡36～64歲。參與研究患者在進行放射治療前，均進行了CT放療定位和MRI放療定位；參與研究患者均采用相同的放療體位和面罩固定方法；CT和MRI時圖像均采用同一套體表標(biāo)記點，CT圖像采用鉛標(biāo)記點，核磁共振圖像標(biāo)記點使用魚肝油膠囊，中心灌注碘海醇注射液。將獲得的兩套影像導(dǎo)入到放射治療計劃系統(tǒng)。

1.2 方法

第一，兩種影像體表標(biāo)記均采用四標(biāo)記點，即在患者同一斷層平面的正交十字與體表交匯處取三點，在患者軸向不同的斷層平面上取一點，然后以這四點為依據(jù)，確定患者體位在橫斷面和軸向位置，進行平移和旋轉(zhuǎn)；第二，參與研究的患者都使用體表標(biāo)記點法配準(zhǔn)法和交互式自動配準(zhǔn)法進行圖像配準(zhǔn)。其中，體表標(biāo)記點法配準(zhǔn)就直接標(biāo)記在兩種影像的四個點出，只要進行兩兩匹配就可以。交互式自動配準(zhǔn)法需要設(shè)置參數(shù)為感興趣區(qū)域，頭頸部患者的圖像為整個頭部區(qū)域，胸部腫瘤患者為整個腹部區(qū)域；第三，采集MRI影像的灰度數(shù)據(jù)，同時采集CT圖像的CT值數(shù)據(jù)，兩者采集范圍均需要在所匹配圖像的同一條直線上。然后將CT值與MRI的灰度數(shù)據(jù)進行歸一化處理，并將數(shù)據(jù)繪制的同一坐標(biāo)軸上，必將兩種方法的匹配效果；第四，頭頸部患者，需要在CT影像上勾畫全腦組織體積，并將所勾畫出的結(jié)果復(fù)制到MRI影像中，對影像進行匹配，直到CT影像和MRI影像中的腦組織的體積一致。胸部腫瘤患者，需要在在CT影像上勾畫全部右肺體積，并將所勾畫出的結(jié)果復(fù)制到MRI影像中，對影像進行匹配，直到CT影像和MRI影像中的肺組織的體積一致。然后找到兩組影像中腦組織和右肺的體積的中心，將其確定為感興趣體積的中心，用十字叉標(biāo)記，其中間坐標(biāo)分別為

A（x1y1z1），B（x2y2z2），利用空間兩點間距離公式計算出A、B兩點之間的距離。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法

應(yīng)用SPSS 19.0統(tǒng)計學(xué)軟件對數(shù)據(jù)進行分析處理，計量資料以“x±s”表示，采用t檢驗，以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 離軸曲線分析

研究結(jié)果顯示，在MRI影像中，患者的腦組織的灰度呈現(xiàn)出高信號，患者的顱骨呈現(xiàn)出低信號，患者的肺組織的灰度值呈現(xiàn)的是低信號，患者的腦壁組織呈現(xiàn)的是高信號。在CT影像中，患者的腦組織的CT值呈現(xiàn)的是低信號，患者的顱骨呈現(xiàn)的是高信號。在離軸曲線中，信號的突變區(qū)代表的是腦組織與顱骨的交界處、胸壁與肺組織的交界處?？梢?，頭頸部患者使用兩種匹配法均得到了較好的匹配效果。胸部患者使用交互式自動配準(zhǔn)法的匹配效果優(yōu)于四點體表標(biāo)記匹配法，臨床上可以應(yīng)用交互式自動配準(zhǔn)法進行匹配。

2.2 感興趣區(qū)體積中心距離偏差

頭頸部患者使用兩種配準(zhǔn)方法，所配準(zhǔn)的結(jié)果之間的差異不顯著。胸部腫瘤患者的兩種配準(zhǔn)方法，所配準(zhǔn)的結(jié)果之間，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）。見表1。

3 討 論

醫(yī)學(xué)影像配準(zhǔn)具有很重要的臨床應(yīng)用價值，不僅可以用于醫(yī)療診斷，還可用于放射治療計劃的制定等多個方面。本文主要研究結(jié)果顯示，頭頸部患者使用兩種匹配法均得到了較好的匹配效果。胸部患者使用交互式自動配準(zhǔn)法的匹配效果優(yōu)于四點體表標(biāo)記匹配法，臨床上可以應(yīng)用交互式自動配準(zhǔn)法進行匹配；頭頸部患者使用兩種配準(zhǔn)方法，所配準(zhǔn)的結(jié)果之間的差異不顯著。胸部腫瘤患者的兩種配準(zhǔn)方法，所配準(zhǔn)的結(jié)果之間的差異顯著。

4 結(jié) 語

臨床實踐中，只是依靠CT圖像與MRI圖像進行主觀判斷，很可能會出現(xiàn)診斷結(jié)果的偏差。為了更好地反應(yīng)患者的圖像，為臨床提供全面、更有效、更直接，更可靠的信息，首先需要對圖像進行配準(zhǔn)，使兩幅圖像嚴(yán)格對齊，在準(zhǔn)確配準(zhǔn)的基礎(chǔ)上再進行圖像的融合，進而保證臨床診斷的準(zhǔn)確率。

參考文獻

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本文編輯：劉帥帥endprint