4D-CT模拟定位技术
近年来，随着放疗技术的不断发展，对放疗的精度有着更高要求，常规CT模拟定位虽然已经取得显著成功，但是对于胸部、腹部随呼吸运动而运动的器官的放疗，常规CT定位显然还不够，对于这些器官组织，常规CT定位获得的图像会发生严重失真。故而4D-CT模拟定位为这些动态靶区的计划设计提供一种有效的手段。
（一）4D-CT图像采集分为前瞻性和回顾性两种
1.前瞻性4D-CT扫描
前瞻性4D-CT扫描是指在CT采集前将所需的呼吸时相确定，在固定的呼吸时相进行扫描，每次扫描获得一幅图像，在一次扫描结束后，CT床移向下一个位置进行扫描。由于每个床位的扫描均在同一呼吸时相进行，因此可以获得某一呼吸时相的全部数据，获得相对静止的CT图像。前瞻性4D-CT扫描的作用在于避免呼吸运动的伪影，可以获得肿瘤靶区和周围器官的准确形状，并可以配合呼吸门控放射治疗。由于前瞻性4D-CT扫描是在单层CT上实现的，其扫描时间非常长，仅能获得某一个呼吸时相的图像，其信息量非常有限，无法观察到肿瘤随呼吸的动度及形态的变化，因此在应用上还有一定的局限性。
2.回顾性4D-CT扫描
回顾性4D-CT扫描由多层螺旋CT采集全部呼吸时相的图像，并在扫描结束后，将不同呼吸时相的图像进行回顾性筛选和分类（如吸气末、呼气末等），这种方法也被称为回顾性呼吸门控扫描。其采集原理是利用CT电影模拟式，在同一呼吸时相内进行连续扫描，同时获得多幅图像，在呼吸周期结束后，CT床再移向下一个位置进行扫描。由于是连续的电影模式扫描，得到不同位置、不同呼吸时相的大量数据信息。通过计算机软件的处理，可以自动将不同时相的图像提取、分类，并进行轮廓勾画，从而使其成为可以表达呼吸运动度和反映靶区真实形状的动态图像。
临床实际应用中多以回顾性4D-CT为主，目前很多厂家都有4D-CT技术，如瓦里安的RPM。(https://www.daowen.com)
（二）4D-CT扫描步骤
由于设备厂家不同，其获取呼吸动度的方式不同，以下以压力传感式4D-CT扫描及胸部患者扫描步骤为例。
1.摆位方法及标志点的设置：其摆位方法、步骤及设定标志点方法等与胸部摆位方法一致。
2.连接压力感受装置：将呼吸门控压力感受装置连接到CT机上，在患者剑突处捆绑固定带，将压力感受器置于固定带内，调整固定带的松紧，使患者腹部压力清晰传送到感受器上。
图7-3-8 压力感受器安装
3.建档和扫描体位、扫描范围：只需在CT模拟定位机计算机上建立患者的CT扫描定位资料档案，注意患者姓名、病历号等资料需输入一致。设定扫描胸部，根据CT定位申请单的要求，设定扫描范围，同时必须将CT定位参考点置于扫描范围内。
4.扫描基础时相：扫描范围确定后先用常规胸部扫描条件扫描，获取基础时相。
5.选择4D-CT扫描：基础时相扫描完成，选择4D-CT扫描条件，选定后在呼吸运动窗口观察呼吸动度曲线（图7-3-9），当形成平稳且有规律曲线后再进行扫描。
图7-3-9 观察患者呼吸节律
6.4D-CT图像处理：回顾性4D-CT扫描的图像处理主要分3个阶段进行。第一阶段的图像重建是由计算机自动完成的，当CT扫描完成后，计算机会将原始图像资料自动重建一套出来，将每个呼吸时相分为10个等份即0～100%，第一阶段重建的这套图像计算机默认是“0”。第二阶段主要是重建所有呼吸时相中的其余9套图像，这需要从计算机原始数据中进行选择及设置，重建4D-CT扫描后的图像也需将患者所有呼吸时相的其余9个等份的图像重建出来，这个阶段后台计算机需要花费较长的时间，一般要3min～20min才能重建完成。第三阶段的图像重建，主要按主管医生的要求重建治疗计划设计所需要用到的4D-CT扫描衍生图像，如最大密度投影（MP）、平均密度投影（Avg）等。重建前需注意检查10套图像每套图像的层数是否致，如果不一致是不能重建出患者的4D-CT衍生图像的。当衍生图像重建完成后，需根据主管医生的要求将重建好的10套图像及衍生图像通过网络系统传出，由于图像数据较大，传输前要检查网络是否通畅，传输的计划系统容量是否足够，传输过程注意是否会出现资料传输失败的情况。