锥形束CT图像拼接技术的实现及其临床应用研究

摘要

目的自主编写图像拼接软件"CBCT Pasting"实现 kV 锥形束 CT（kV-CBCT）图像的无缝拼接,达到 CBCT 扫描宽度的拓展,实现 CBCT 评价肿瘤靶区及危及器官的完整性,为在 CBCT 图像上设计和评价放疗计划提供条件。方法在计划 CT 图像空间分别制定两段 CBCT 扫描计划;在获得1套 CBCT 图像后手动平移治疗床,再次行 CBCT 拍摄以获取相邻分段的 CBCT 图像。将2段图像分别导入治疗计划系统,三维重建后分别与计划 CT 进行图像融合,通过对融合后骨性标志的分析来选取拼接层面。将2套 CBCT 图像依次导入"CBCT Pasting"进行拼接,通过体模验证拼接图像的几何学完整性。用同样方法实现10例胸部肿瘤患者自由呼吸状态下 CBCT 图像的拼接,经三维重建后评估患者肺体积并将其与计划 CT 中的相同参数进行比较。结果无论体模还是人体,利用"CBCT Pas-ting"软件很容易实现分段 CBCT 的拼接。经拼接 CBCT 图像测定,体模外轮廓体积与计划 CT 测量结果相差0.26%（28.34 cm~3）,体模两侧肺体积与计划 CT 测得结果分别相差1.87%（12.82 cm~3）和1.47%（10.07 cm~3）。10例患者拼接后 CBCT 图像与计划 CT 图像全肺体积平均相差1.97%±0.42%[（64.53±26.07）cm~3],左肺2.30%±0.78%[（33.32±17.03）cm~3],右肺1.75%±0.2%[（31.21±12.51）cm~3]。结论利用笔者编写的"CBCT Pasting"软件可实现相邻部位分段扫描所得 CBCT 图像的拼接,扩大了靶区及危及器官的观察范围,保证了以 CBCT 制定治疗计划剂量体积参数的完整性,有广泛的临床应用前景。