影像的处理

二、影像的处理

将获得的影像进行处理，以满足治疗计划的需要。处理后的影像资料能帮助确定靶区形状、大小和位置。

(一)BEV

最常用于显示正常组织和肿瘤关系以及准直器开口大小是射野方向观(BEM)影像，由于BEM是从辐射源处观察，所以当射线束通过靶区和正常器官时，射野的投影图就很精确的形成。投射在二维平面上的三维靶区，确定了照射野的形状。在BEV之前，要进行影像处理。影像处理就是分割或画出关心的组织区域。通常是放疗医师在计算机工作站限定或勾画出靶区;剂量师或物理师勾画出正常器官及骨骼的解剖轮廓。勾画轮廓基本软件包括控制对比度和明暗(窗宽和窗位)、图像放大、选取适当CT值、深度测定。人工或自动勾画靶区时，连续地显示矢状位、冠状位、轴位及扫描图像，对于限定兴趣区的空间一致性有帮助。放疗医师利用鼠标或追踪球，采用点或短线进行组织勾画。

在肿瘤区完整地勾画正常组织解剖结构是很困难的，也很费时。但一些组织外轮廓如肺和骨可利用边缘法则能自动勾画，尤其当兴趣区相对于周围组织有较高对比度。

(二)数字重建射线图

三维BEV必须和在模拟或验证时的二维投影射线图相关联，可通过DRR来实现。DRR和标准射线图并不区别。只是它是通过追踪辐射源穿过患者的射线及依据从CT上测量的衰减系数通过计算CT片上的光强度而产生。

(三)图像登记

立体影像设备测量的是人体的不同属性，产生不同的影像。这些影像在层厚，像素大小，影像平面不同，所有这一切使得这些影像直接比较很困难。临床医师综合各种影像资料，用于制订治疗计划时，要有将一类影像资料信息转化到另一类影像资料的准确方法。影像登记有利于各类影像资料的比较，便于各类影像特征的融合。

(四)特征的融合

放疗中影像相互联系包括:(1)术前扫描确定肿瘤区，将它传递到术后治疗计划扫描中以确定靶区;(2)MRI能清楚地显示CNS(中枢神经系统)组织结构，将其信息融合到CT中，制治疗计划;(3)将发射断层影像的功能和生化信息融合进CT，作治疗计划。

另一个影像互相关联的用途是提供内部器官三维运动的范围，以确定照射野的边缘。几个研究组已经报导在分次外照射时，前列腺和精囊的位置变化。这些研究表明前列腺每天左右方向变化为几厘米，前后方向向上移动1～1．5cm。

通过正交的影像资料实现影像登记，由熟练的图像处理人员将一种影像资料转化到另一种资料中，直到有足够的影像登记资料。

在影像相互关联系统中，识别相应的解剖特征，确定转化的矩阵。转化矩阵用于影像的重新断层，以便同一平面的影像资料进行比较。

(五)治疗影像

在治疗过程中获得的影像包括射野片、患者体位影像和EPID(射野影像)

(六)射野片和EPID

射野片(定位或验证片)每一周每一射野要拍摄一回，以检测患者相对于照射野的体位。这个对比度相对较差影像和模拟或DRR片相比较，确定射野等中心是否一致，如果等中心位置在5mm以内，则射野无需调整。如果射野相对于患者解剖位置发生了移位，则要调整设野。在分次放疗中每个照射野要拍摄6～7个射野片。

EPID用于监测患者体位的变化，不像定位片。EPID传递的图像被探测器接受。用计算机程序就能很容易地比较模拟片和EPZD影像。

定位片是为了减少分次放疗中照射野设计的错误:该错误包括系统或随机成分。通过拍摄大量的定位片以确定系统误差。建议在治疗过程中拍摄大量的定位片，以检测和纠正这些系统错误。

(七)患者体位影像

精确放疗必须保证患者体位可重复性。在放疗前，利用投影或容积影像以确定靶区的位置。

视频系统检查患者的体表特征或基准线，视频摄影利用体表基准点成三角关系确定患者相对于治疗机的位置。

视频影像有助于患者复位，随数字影像技术的出现，患者体位的校正可通过实时参考影像。

(八)每天的靶位置

在人体的许多治疗部位，计划靶区在分次治疗及每次治疗中都会发生改变。呼吸的深度和内脏器官不同的充盈引起的靶区位置的改变。通常采用靶区边缘适当外放，来解决靶区不确定性。当重要组织接近靶区时，每天都必须确定靶位置。确定每天的靶位置可通过两种途径来解决:(1)种植射线不能穿透的物质在靶区内;(2)每天靶位置的立体影像检查。

射线不透光的物质种植在靶区内，通过每天的高能或低能光子影像可识别该物质。将金属粒子种植入在前列腺病灶中或脑瘤的病灶中，前后位及侧位射线片采用数字影像，并且将每天靶位置的系标系转化成机器坐标系的矩阵图，从而确定靶区位置。调整治疗机参数，以保证每天的靶位置。

(九)患者———加速器影像

计算机控制下的复杂治疗必须避免治疗机和患者、床之间的碰撞。治疗机和患者相对位置的影像有助于制订可行的照射野方向。这些影像对于确定非共面射野的角度非常有用，因为在非共面射野时，床—机架处在不寻常的位置。