CBCT影像配准

三、CBCT影像配准

放射治疗中获取影像的目的是进行影像间的配准对比。影像配准的算法、影像的质量、配准方式、配准范围、纠正误差的参考点均对最终的配准结果产生影响。CBCT影像配准采用斜面算法,是对整个配准区域内的误差进行平均,该算法会对整个配准的误差值产生低估。获取CBCT影像的基本原则是在不影响配准结果的前提下,尽可能地减少辐射剂量。采用中分辨率重建方式与高分辨率重建方式对配准结果无差异,而采用低分辨率方式重建则会对配准结果产生明显影响。

配准的方式分为自动配准和手动配准,自动配准包含以下几种:①骨配准;②软组织灰度配准;③骨加软组织灰度配准;④靶区轮廓配准;⑤标记点配准;⑥外扩阴影配准。配准结果包含旋转误差,如果使用六维床进行误差纠正,则必须包含旋转误差;如果所使用设备没有六维床功能,则旋转误差可忽略不计。临床实践中,同一组图像分别选择是否包含旋转误差的配准方式产生的配准结果差异较大。骨配准主要以配准区域内密度较高的骨作为参考目标,此时主要偏向于骨的配准,因此配准速度快,骨配准情况比较理想,但周围软组织误差略大。软组织灰度配准则是对配准区域内所有灰度值进行配准,选用最适合该组图像的灰度值,理论上配准结果骨与周围软组织都很理想,但运算量大配准时间较长,误差相对均衡。

影像的配准范围决定了自动配准的计算量,相同配准方式下配准范围越大运算量也越大,计算的时间越长(灰度配准时较明显),相应的误差也越小。配准范围应根据临床需要进行个体化制订,因病制宜,选取配准范围的时候不能选取比较单一的参考目标和过小的配准范围,因选取适中的配准范围,如仅选择单一椎体作为参考目标进行配准时,由于参考范围较小,加上摆位误差较大时可能会将该椎体与邻近椎体混淆进行错误配准;再如鼻咽癌放疗中,如果配准范围选择过大,则会使得目标误差相对增大。因此再选择配准范围的时候要综合考虑,不能一味地照搬常规配准条件。

纠正误差的参考点有计划等中心、配准范围等中心点、勾画靶区的等中心点(如GTV、CTV、PTV、OAR等)。不同的影像配准方式、不同的配准区域与不同的纠正误差参考点之间可以有多种组合,随之引起的配准结果也存在较明显的差异,临床中应根据患者实际情况综合考虑,制订个体化方案。在放射治疗中软组织的配准一般采用灰度配准,如肺部孤立肿瘤;临近骨组织的肿瘤放疗一般采用骨配准,如骨肿瘤、鼻咽癌等;腹盆腔肿瘤的放疗一般采用骨与软组织灰度配准相结合,如宫颈癌、前列腺癌等。各部位肿瘤配准区域与配准方式要遵循两个原则:①放疗靶区配准精确;②避让重要危急器官。但即使在遵循这两个原则的前提下,也不能完全依赖系统配准结果,应对结果做认真分析研判,在自动配准和手动配准的基础上根据临床进行综合配准。综上所述,CBCT与放射治疗相结合,使得放射治疗在精确性上得到进一步保障,使得放射治疗优势得到进一步提高。

图示

图5-3-3 头部CBCT配准(https://www.daowen.com)

图示

图5-3-4 胸部CBCT配准

图示

图5-3-5 腹盆部CBCT配准

(董廷现 谢滨阳)