CT与MRI影像配准方法配准效果的对比

尤云峰+齐树青+朱露林

【摘要】目的 对比CT与MRI影像的配准方法的配准效果。方法 选择我院收治的需要进行放射治疗的患者22例作为研究对象，其中11例头颈部患者，11例胸部肿瘤患者。对同一病例的CT和MRI图像分别采用体表标记点法、交互式自动配准法，进行图像配准。然后，利用同一患者的CT和MRI图像的离轴曲线和感兴趣区体积中心距离偏差，评估两种配准方法的效果。结果 头颈部患者，使用体表标记点法配准，患者的感兴趣区体积中心位置的平均偏差为（0.19±0.05）mm，交互式自動配准方法感兴趣区体积中心位置的平均偏差为（0.23±0.06）mm。两种配准方法的CT值与MRI灰度值离轴曲线均匹配良好；胸部肿瘤患者，使用体表标记点法配准，患者的感兴趣区体积中心位置的平均偏差为（0.34±0.08）mm，交互式自动配准感兴趣区体积中心位置的平均偏差为（0.23±0.06）mm。前者的离轴曲线匹配较差，后者离轴曲线匹配良好。结论 两种方法都对头颈患者有较好的配准结果。但交互式自动法对胸部肿瘤的配准结果优于体表标记点法。

【关键词】CT影像；MRI影像；配准方法；配准效果

【中图分类号】R911.73 【文献标识码】B 【文章编号】ISSN.2095-6681.2017.24..02

医学影像配准是指对医学图像寻求一种（或一系列）空间变换，使它与另外医学图像上的对应点达到空间上的一致。医学影像配准具有很重要的临床应用价值，不仅可以用于医疗诊断，还可用于手术计划的制定、放射治疗计划的制定、病理变化的跟踪和治疗效果的评价等各个方面。本文主要研究了CT与MRI影像配准方法配准效果，希望能为相关人士提供一定参考。

1 对象与方法

1.1 研究对象

选择我院收治的头颈部和胸部放射治疗患者22例作为研究对象。其中男11例，年龄43～66岁；女11例，年龄36～64岁。参与研究患者在进行放射治疗前，均进行了CT放疗定位和MRI放疗定位；参与研究患者均采用相同的放疗体位和面罩固定方法；CT和MRI时图像均采用同一套体表标记点，CT图像采用铅标记点，核磁共振图像标记点使用鱼肝油胶囊，中心灌注碘海醇注射液。将获得的两套影像导入到放射治疗计划系统。

1.2 方法

第一，两种影像体表标记均采用四标记点，即在患者同一断层平面的正交十字与体表交汇处取三点，在患者轴向不同的断层平面上取一点，然后以这四点为依据，确定患者体位在横断面和轴向位置，进行平移和旋转；第二，参与研究的患者都使用体表标记点法配准法和交互式自动配准法进行图像配准。其中，体表标记点法配准就直接标记在两种影像的四个点出，只要进行两两匹配就可以。交互式自动配准法需要设置参数为感兴趣区域，头颈部患者的图像为整个头部区域，胸部肿瘤患者为整个腹部区域；第三，采集MRI影像的灰度数据，同时采集CT图像的CT值数据，两者采集范围均需要在所匹配图像的同一条直线上。然后将CT值与MRI的灰度数据进行归一化处理，并将数据绘制的同一坐标轴上，必将两种方法的匹配效果；第四，头颈部患者，需要在CT影像上勾画全脑组织体积，并将所勾画出的结果复制到MRI影像中，对影像进行匹配，直到CT影像和MRI影像中的脑组织的体积一致。胸部肿瘤患者，需要在在CT影像上勾画全部右肺体积，并将所勾画出的结果复制到MRI影像中，对影像进行匹配，直到CT影像和MRI影像中的肺组织的体积一致。然后找到两组影像中脑组织和右肺的体积的中心，将其确定为感兴趣体积的中心，用十字叉标记，其中间坐标分别为

A（x1y1z1），B（x2y2z2），利用空间两点间距离公式计算出A、B两点之间的距离。

1.3 统计学方法

应用SPSS 19.0统计学软件对数据进行分析处理，计量资料以“x±s”表示，采用t检验，以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 离轴曲线分析

研究结果显示，在MRI影像中，患者的脑组织的灰度呈现出高信号，患者的颅骨呈现出低信号，患者的肺组织的灰度值呈现的是低信号，患者的脑壁组织呈现的是高信号。在CT影像中，患者的脑组织的CT值呈现的是低信号，患者的颅骨呈现的是高信号。在离轴曲线中，信号的突变区代表的是脑组织与颅骨的交界处、胸壁与肺组织的交界处。可见，头颈部患者使用两种匹配法均得到了较好的匹配效果。胸部患者使用交互式自动配准法的匹配效果优于四点体表标记匹配法，临床上可以应用交互式自动配准法进行匹配。

2.2 感兴趣区体积中心距离偏差

头颈部患者使用两种配准方法，所配准的结果之间的差异不显著。胸部肿瘤患者的两种配准方法，所配准的结果之间，差异有统计学意义（P<0.05）。见表1。

3 讨 论

医学影像配准具有很重要的临床应用价值，不仅可以用于医疗诊断，还可用于放射治疗计划的制定等多个方面。本文主要研究结果显示，头颈部患者使用两种匹配法均得到了较好的匹配效果。胸部患者使用交互式自动配准法的匹配效果优于四点体表标记匹配法，临床上可以应用交互式自动配准法进行匹配；头颈部患者使用两种配准方法，所配准的结果之间的差异不显著。胸部肿瘤患者的两种配准方法，所配准的结果之间的差异显著。

4 结 语

临床实践中，只是依靠CT图像与MRI图像进行主观判断，很可能会出现诊断结果的偏差。为了更好地反应患者的图像，为临床提供全面、更有效、更直接，更可靠的信息，首先需要对图像进行配准，使两幅图像严格对齐，在准确配准的基础上再进行图像的融合，进而保证临床诊断的准确率。

参考文献

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本文编辑：刘帅帅endprint