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文档简介

放射治疗模拟定位技术放射治疗模拟定位技术常规模拟定位技术CT模拟定位技术发展中的模拟定位新技术2放射治疗模拟定位技术放射治疗模拟定位技术常规模拟定位技术CT模拟定位技术发展中的模拟定位新技术3放射治疗模拟定位技术常规模拟定位技术

1.常规模拟定位机组成部分机架:绕等中心旋转,-180°~180°机头:源轴距可调节影像增强器:各个方向运动,观察和捕获图像准直器:铅门和“#”字铅丝

铅门:限定透视面积;“#”字铅丝:界定射野面积和范围床面:水平、承重,可移动和旋转4放射治疗模拟定位技术常规模拟定位技术

1.常规模拟定位机功能:定位靶区和重要器官模拟治疗方案观察靶区和重要器官的运动范围勾画射野和摆位标记线拍摄定位片验证射野挡铅的形状位置5放射治疗模拟定位技术常规模拟定位技术

2.头颈部肿瘤模拟定位技术体位和固定:病人仰卧位,选择合适的头枕,头、胸前正中线连成一线,两侧外耳孔同水平线,前听眦线垂直于床面,双肩对称自然下垂鼻咽癌下颌上仰6放射治疗模拟定位技术常规模拟定位技术

2.头颈部肿瘤模拟定位技术体位和固定:病人仰卧位,选择合适的头枕,头、胸前正中线连成一线,两侧外耳孔同水平线,前听眦线垂直于床面,双肩对称自然下垂鼻腔-副鼻窦癌、口咽、舌癌等口含压舌板7放射治疗模拟定位技术常规模拟定位技术

2.头颈部肿瘤模拟定位技术体位和固定:病人仰卧位,选择合适的头枕,头、胸前正中线连成一线,两侧外耳孔同水平线,前听眦线垂直于床面,双肩对称自然下垂喉癌下颌尽量上仰,充分暴露颈部8放射治疗模拟定位技术常规模拟定位技术

2.头颈部肿瘤模拟定位技术体位和固定:病人仰卧位,选择合适的头枕,头、胸前正中线连成一线,两侧外耳孔同水平线,前听眦线垂直于床面,双肩对称自然下垂脑部肿瘤下颌内收9放射治疗模拟定位技术常规模拟定位技术2.头颈部肿瘤模拟定位技术布野范围:肿瘤局部侵犯区+淋巴引流区原则:

尽量减少正常组织的照射范围

利用混合射线治疗不同深度的肿瘤10放射治疗模拟定位技术常规模拟定位技术3.鼻咽癌的模拟定位第一阶段:

面颈联合野+下颈切线野第二阶段:耳前野+鼻前野+全颈切线野或上颈切线野耳前野+上、下颈电子线小面颈联合野+下颈切线野11放射治疗模拟定位技术常规模拟定位技术3.鼻咽癌的模拟定位面颈联合野:1.患者摆好位,扣好面罩,机架0°、小机头0°,中心置于前正中线。2.机架+-90°,根据肿瘤侵犯情况用“#”字铅丝设定射野范围。3.调节升降床获得前后界,调节进出床获得上下界。

根据肿瘤侵犯结合CT等影像信息上界:前床突或上0.5-1cm下界:颈4-颈5前界:上颌窦1/2或2/3后界:第二颈椎棘突后0.5-1cm12放射治疗模拟定位技术常规模拟定位技术3.鼻咽癌的模拟定位面颈联合野:4.拍摄定位片,记录射野面积、机架角度、小机头角度。5.面罩贴上等中心标记,读出射野深度及摆位升床射野深度=源轴距-源皮距6.设计挡铅或多页光栅13放射治疗模拟定位技术放射治疗模拟定位技术14常规模拟定位技术3.鼻咽癌的模拟定位颈部切线野:1.摆位使两肩水平对称,颈、胸前正中线连成一线2.升床至源皮距100cm或80cm。3.透视:上界-接面颈联合野,下界-锁骨头下缘,左右界-斜方肌前缘。4.在病人体表标记照射野和挡铅位置,记录射野面积。保护喉、食管、气管、脊髓及锁骨下正常组织15放射治疗模拟定位技术常规模拟定位技术垂体瘤三野等中心定位体位:仰卧位,可调角度的专用斜枕使射野更好的避开眼眶而对准垂体16放射治疗模拟定位技术常规模拟定位技术垂体瘤三野等中心定位机架0度:将射野中心放在眉弓中心稍上处,射野大小4*4cm到5.5*5.5cm,源皮距100cm。此后床左右锁定不动。机架90度:升床纵向移床将射野中心放在垂体窝上,适当调整小机头。记录射野大小、小机头角度、肿瘤深度。锁定床位。机架270度:调整小机头角度至对称值,记录数据。机架0度:小机头0度,观察避眼眶情况,记录数据放射治疗模拟定位技术17常规模拟定位技术胸部肿瘤的模拟定位技术放射治疗模拟定位技术18前面观后面观胸部肿瘤定位常用解剖标记常规模拟定位技术胸部肿瘤的模拟定位技术食管癌肺癌体位:1.仰卧位,合适头枕,双手上举抱肘至于额头

2.双手至于体侧(食管胸上段或肺上叶)固定:体部固定架+体部热塑膜,头颈肩架+头颈肩热塑膜放射治疗模拟定位技术19常规模拟定位技术食管癌定位原则:根治性放疗:原发病灶、转移淋巴结、亚临床病灶姑息放疗:缓解进食梗阻、骨转移疼痛术前放疗、术后放疗保护脊髓和肺定位方法:前后对穿野:用于术前、术后、姑息放疗,不适用于根治性放疗一前两后野右前左后野或左前右后野左右对穿:常用于术后放疗两前斜野放射治疗模拟定位技术20右前左后野常规模拟定位技术食管癌一前两后野定位技术适用于胸段食管癌的患者1.定位步骤:a.病人吞一口钡剂,再含一口钡剂,按要求的体位摆位。b.通过激光灯调整病人体位,使其体中线与激光灯X轴基本重合。放射治疗模拟定位技术21常规模拟定位技术食管癌一前两后野定位技术c.透视下让患者吞钡,观察食管粘膜缺损,移床并用井字线卡住病变上下界,然后上下各外放3cm,左右移床将射野中心置于肿瘤中心,此后床的左右运动锁定不动。d.将机架旋转至90度,调整床的升降,使得射野中心与肿瘤中心重合。e.旋转机架角至130度,确定射野大小(野宽一般5-6cm)并旋转小机头,观察避脊髓情况。f记录射野的大小、机架角度、小机头角度。g.旋转机架角至230度,同上。h.机架转回0度,同上。放射治疗模拟定位技术22常规模拟定位技术食管癌一前两后野定位技术适用于胸段食管癌的患者2.肿瘤深度的确定:前野深度:源轴距-源皮距后野深度:源床距-源轴距床位锁定不动,将机架角分别旋转至50度和310度,移开病人,读出源床距放射治疗模拟定位技术23常规模拟定位技术肺癌布野原则根治性、姑息性放疗:原发病灶、转移淋巴结、受侵临近组织术前、术后放疗:残留瘤床、预防照射区尽量保护正常肺组织,脊髓受量越少越好放射治疗模拟定位技术24常规模拟定位技术肺癌布野原则根治性、姑息性放疗:原发病灶、转移淋巴结、受侵临近组织术前、术后放疗:残留瘤床、预防照射区尽量保护正常肺组织,脊髓受量越少越好放射治疗模拟定位技术25常规模拟定位技术肺癌定位方法前后对穿野斜野对穿水平野对穿源皮距照射等中心照射肿瘤深度可在透视下确定,也可量CT片放射治疗模拟定位技术26肺癌避开脊髓仰卧给角示意图放射治疗模拟定位技术27肺癌避开脊髓俯卧给角示意图肺癌肿瘤靠近背部给角示意图常规模拟定位技术腹部肿瘤定位技术直肠癌:三野等中心照射、单前野照射乳腺癌:乳腺切线野、锁骨上野淋巴瘤:斗篷野、倒Y野、面颈联合野、全腹照射放射治疗模拟定位技术28常规模拟定位技术乳腺癌:切线野1.体位:背部垫斜板或专用乳腺托架使得胸壁与床面尽量平行(减小小机头角度),下颌上仰,患侧上肢上举外展2.确定范围:上界第二前肋水平,下界乳房皱襞下2cm,内界体中线附近,外界腋中线或腋后线水平。确定范围后贴铅丝标记。放射治疗模拟定位技术29乳腺癌切线野定位姿势及照射野铅丝标记范围乳腺癌切线野半野照射示意图常规模拟定位技术乳腺癌:切线野3.透视下,0度时,将井字线卡住铅丝标记的范围,床的左右和进出锁定不动。4.转到内切野角度(一般45度-60度),边转机架边调节升床,使得内切野内缘铅丝与外切野内缘铅丝重合,适当调整小机头,使得内切线与胸壁走向平行。5.适当调整内切线的位置,使得内切线包含的肺组织最大厚度<3cm,外援游离出皮肤2cm。在皮肤上画出内切野内缘和上下界,记录机架角度、小机头角度、射野大小。放射治疗模拟定位技术30常规模拟定位技术乳腺癌:切线野3.透视下,0度时,将井字线卡住铅丝标记的范围,床的左右和进出锁定不动。4.转到内切野角度(一般45度-60度),边转机架边调节升床,使得内切野内缘铅丝与外切野内缘铅丝重合,适当调整小机头,使得内切线与胸壁走向平行。5.适当调整内切线的位置,使得内切线包含的肺组织最大厚度<3cm,外援游离出皮肤2cm。在皮肤上画出内切野内缘和上下界,记录机架角度、小机头角度、射野大小。放射治疗模拟定位技术31常规模拟定位技术乳腺癌:切线野6.机架转至外切角(内切角+180度),床的升降锁定不动,调整小机头,同上。通常两个切线野的交角会大于180度,多出3-5度。

如切线野不能完全包括乳腺,则可非对称扩大外侧射野,对剂量计算影响不大。7.用两种方法计算拓模机画出乳腺轮廓,用计算机做tps计划,计算等剂量曲线和机器跳数根据所记录的各项参数,结合经验常用楔形板的角度,手工算出机器跳数放射治疗模拟定位技术32放射治疗模拟定位技术33b.脱模图纸计算示意图常规模拟定位技术霍奇金恶性淋巴瘤淋巴瘤定位技术斗篷野倒Y野:锄形野:脾脏、腹主动脉旁骨盆野:腹股沟等非霍淋巴瘤定位技术面颈联合野:韦氏环、颈部全腹照射:腹腔内全部淋巴结放射治疗模拟定位技术34常规模拟定位技术斗篷野1.选择正确的体位2.源皮距100cm照射野长度<40cm时源皮距130cm照射野长度>40cm时放射治疗模拟定位技术35正确体位不正确体位常规模拟定位技术斗篷野3.射野及挡铅范围上界:下颌骨上元1cm乳突尖连线下界:胸10下缘两侧开放挡铅:前野:挡喉2*2cm,肱骨头,肺,心脏后野:还要挡延髓和全部颈髓放射治疗模拟定位技术36常规模拟定位技术常规模拟定位系统QC设备运动磨损老化、环境振动、故障维修、定位激光系统漂移需要检测的内容:机械等中心、X线野等中心、灯光野等中心、激光灯中心不同KV条件下影像分辨率放射治疗模拟定位技术37放射治疗模拟定位技术常规模拟定位技术CT模拟定位技术发展中的模拟定位新技术38放射治疗模拟定位技术CT模拟定位技术CT机的构造X线发生部分:高压发生器、X线球馆、冷却系统数据采集系统:探测器、脉冲信号、积分电路、模数转换电路、数据传输电路等。计算机系统机械控制系统:扫描框架、床图像存储和记录部分:硬盘、光盘、激光照相机高压注射器:用于增强扫描放射治疗模拟定位技术39CT模拟定位技术CT模拟定位机配置要求大孔径:满足各种肿瘤常用和特殊的治疗体位及体位固定器的CT扫描。放射治疗模拟定位技术40CT模拟定位技术CT模拟定位机配置要求平板床:床面与加速器一样,必须保证床面在静止和运动中的水平度。放射治疗模拟定位技术41CT模拟定位技术CT模拟定位机配置要求三维激光系统:激光线可在三维坐标上做较大范围的移动放射治疗模拟定位技术42CT模拟定位技术三维CT模拟定位系统(3DCT-Sim)将放射治疗专用大孔径螺旋CT、三维激光定位系统、三维治疗计划系统通过网络连接,形成集影像诊断、图像传输、肿瘤定位和治疗计划设计为一体的高精度肿瘤定位计划系统。CT图像可直观的显示出肿瘤的范围和与周围脏器的关系。为照射野的设计与剂量分布的优化提供了直观的图像信息。具有更高的精度,更广的应用范围。放射治疗模拟定位技术43CT模拟定位技术1.定位之前的准备工作例如:碘过敏试验头颈部定位:拔牙、剪头发、张口器、等效填充物、金属假牙等等腹部定位:胃充盈、肠道显影、膀胱充盈、金属造瘘袋、直肠充气or排空等等四肢定位:模室制作特殊体位固定装置放射治疗模拟定位技术44CT模拟定位技术2.选择体位和固定装置保证与治疗体位一致:稳定、重复性好与常规模拟定位的体位类似不断发展更新的体位固定装置使得体位重复性更好、精度更准确、体位更舒适、更利于治疗计划设计。放射治疗模拟定位技术45CT模拟定位技术放射治疗模拟定位技术46头颈肩架+头颈肩面罩,可使摆位误差控制到2mm以下2.选择体位和固定装置CT模拟定位技术放射治疗模拟定位技术47直肠癌俯卧位专用腹盆架,可更好的保护小肠2.选择体位和固定装置CT模拟定位技术放射治疗模拟定位技术48乳腺托架,臂托、腕托、背板、枕头均可调,满足术后上肢功能恢复情况不同的患者。体位舒适易重复。2.选择体位和固定装置CT模拟定位技术放射治疗模拟定位技术49SRT框架定位系统2.选择体位和固定装置CT模拟定位技术2.选择体位和固定装置将患者按照放疗时需要的体位进行摆位和固定后,利用三维激光灯在患者面罩、体膜或体表画上标记十字线,并用“CT可成像标识物”标出三个十字中心。CT可成像标识物:铝点等放射治疗模拟定位技术50CT模拟定位技术3.选择正确的扫描参数头先进、脚先进仰卧、俯卧扫描部位和范围选用能量合适的扫描序列扫描范围比一般CT检查大,包含靶区和需评估受量的所有正常组织层厚层厚层间距越薄,三维成像越清晰,靶中心在头脚方向的精度也越高。小病灶做三维立体定向放疗时,层厚层间距更薄。造影剂的注射时间、流量、部位等放射治疗模拟定位技术51CT模拟定位技术4.扫描结束后将图像传输至计划系统记录定位的固定架种类、参数勾画靶区、正常组织、下处方剂量:由医生完成设计计划并验证照射野:物理师完成5.将定位CT标记的参考中心(ref)移至治疗的等中心(iso)可在CT模拟机、常规模拟机或治疗机上完成实时CT定位可跳过这一步验证中心无误后,在面罩、体膜或病人体表画上新的治疗中心放射治疗模拟定位技术52CT模拟定位技术放射治疗模拟定位技术53放射治疗模拟定位技术54理论iso解决方法:确保数据无误后,多次重复摆位实际isoCT模拟定位技术CT扫描时,靶区和相应器官所处的运动状态?1.CT诊断扫描时,为使图像对比度更高连续性更好,常使用憋气扫描。2.放疗是在患者平静呼吸、各器官自然运动状态下进行的,因此,CT定位扫描时应使患者保持自然状态平静呼吸。3.这种扫描方式易造成运动伪影。如何量化靶区和危及器官的运动幅度和范围?透视4DCT放射治疗模拟定位技术55CT模拟定位技术4D-CT定位技术1.原理扫描的同时记录患者的呼吸信号,得到图像-呼吸信号相关联的原始数据将每一个完整的呼吸周期按要求分成不同呼吸时相,如0%,10%,20%……90%放射治疗模拟定位技术56CT模拟定位技术4D-CT定位技术1.原理计算机将每一个呼吸时相所对应的螺旋CT断层图像重建、分类放射治疗模拟定位技术57CT模拟定位技术4D-CT定位技术1.原理获得0%,10%,20%……90%呼吸时相下的CT断层图像可重建出最大投影密度、最小投影密度、平均投影密度图像放射治疗模拟定位技术58CT模拟定位技术4D-CT定位技术2.配置有4DCT功能的CT模拟定位机呼吸信号识别测量系统:光学传感器压力传感器配套软件放射治疗模拟定位技术59CT模拟定位技术放射治疗模拟定位技术60压力传感器光学传感器CT模拟定位技术放射治疗模拟定位技术614DCT扫描的特点:时间长速度慢,与患者呼吸频率有关图像分辨率较差CT模拟定位技术放射治疗模拟定位技术62影响呼吸信号规律性的因素:患者呼吸受训与否传感器的敏感性外界对患者的影响CT模拟定位技术CT模拟定位系统的QA、QC标准应当兼顾诊断性CT和放射治疗的传统X光模拟机和放疗计划系统及治疗设备的质控要求,其目的是保证模拟定位过程的安全,精确设计和定位放射治疗的靶区及周围的重要器官,以及提供放疗计划剂量计算所需要的准确数据。放射治疗模拟定位技术63李明辉CT模拟定位技术CT模拟定位系统的QA、QC1.影像质量检验a.CT值的准确性CT值与相对电子密度的转换:在一定能量下,对某一给定的已知物质,CT图像测量其CT值应该与该物质对水的相对密度值由该物质的线性衰减系数计算得出的密度值与水的密度值的比值一致。b.图像分辨率、信噪比、伪影、失真放射治疗模拟定位技术64李明辉CT模拟定位技术CT模拟定位系统的QA、QC1.影像质量检验a.CT值的准确性CT值与相对电子密度的转换:在一定能量下,对某一给定的已知物质,CT图像测量其CT值应该与该物质对水的相对密度值由该物质的线性衰减系数计算得出的密度值与水的密度值的比值一致。b.图像分辨率、信噪比、伪影、失真放射治疗模拟定位技术65李明辉CT模拟定位技术CT模拟定位系统的QA、QC2.定位系统精度检验a.机架倾角:±1°

b.床板:水平----±2°,进出、升降移动---±1mmCT治疗床的水平度可用水平尺测量。在治疗床上放置70kg的重物,对治疗床进行升降进出床运动,把实际测量的数值与指示仪数值进行比较,误差<=1mmc.激光灯:整个定位范围内---±1mm放射治疗模拟定位技术66李明辉放射治疗模拟定位技术67放射治疗模拟定位技术常规模拟定位技术CT模拟定位技术发展中的模拟定位新技术68放射治疗模拟定位技术发展中的模拟定位新技术一、多模态医学图像配准PET+CTMRI+CT目前,PET、MRI在放射治疗的应用最主要还是集中在:相同体位和固定装置下,获得CT和PET或MRI图像进行配准融合,协助提供准确的诊断信息以及确定肿瘤和重要器官的边界。放射治疗模拟定位技术69放射治疗模拟定位技术70PET-CT配准MRI-CT配准放射治疗模拟定位技术71MRI-CT配准像烹饪一锅烩菜发展中的模拟定位新技术据报道:对于前列腺癌,用MR图像作计划的靶体积比用CT作计划的靶体积小33%。对于头颈部肿瘤,82%患者从MR得到的靶区体积(TargetVolume)比从CT得到的靶体积小。对于中枢神经系统肿瘤,利用MRI信息后,最少50%患者的靶区定位得到改善。另外,MRA可以获得脑血管图像,通过无创伤方式设计脑动脉畸形和血管瘤立体定向放射治疗计划。放射治疗模拟定位技术72ImagesacquiredonpatientstreatedatJewishGeneralHospital,Montreal,

Quebec,Canada.左:planningCTimages中:MRIimages右:MRI上勾画的轮廓叠加到CT图像上放射治疗模拟定位技术73恶性脑胶质瘤脑干ImagesacquiredonpatientstreatedatJewishGeneralHospital,Montreal,

Quebec,Canada.左:planningCTimages中:MRIimages右:MRI上勾画的轮廓叠加到CT图像上放射治疗模拟定位技术74鼻咽双侧腮腺ImagesacquiredonpatientstreatedatJewishGeneralHospital,Montreal,

Quebec,Canada.左:planningCTimages中:MRIimages右:MRI上勾画的轮廓叠加到CT图像上放射治疗模拟定位技术75直肠前列腺ImagesacquiredonpatientstreatedatJewishGeneralHospital,Montreal,

Quebec,Canada.左:planningCTimages中:MRIimages右:MRI上勾画的轮廓叠加到CT图像上放射治疗模拟定位技术76宫颈乳腺MRI+CT

不同配准方法及其误差放射治疗模拟定位技术77误差为1-2mm,除了使用可形变的配准方法外发展中的模拟定位新技术二、MRIonly最初研究集中在开放式低场磁共振根据扫描中MR对脂肪信号显示的固有的特异性,可采用鱼肝油注入细塑料导管作为定位的体表标记。放射治疗模拟定位技术78发展中的模拟定位新技术二、MRIonlyKrempien等人从1988年1月至2001年9月,对243例肺癌、前列腺癌和脑肿瘤患者同时进行MR和CT计划图像的比较研究,结果发现只要选择合适的成像参数和对图像的失真进行校正,约95%的受检患者可以用开放式低场磁共振进行放射治疗设计。放射治疗模拟定位技术79发展中的模拟定位新技术二、MRIonly例如,单独用CT或MRI进行治疗计划设计,虽然这两种计划在90%等剂量线所包含的治疗体积方面没有明显差别,但与CT相比,低场MRI可以明显减少前列腺的器官体积和临床靶区,结果直肠的剂量平均可以减少15%。放射治疗模拟定位技术80发展中的模拟定位新技术二、MRIonlyTakashimizowaki等人用0.2T的永磁MRI为28名不同部位骨转移瘤患者进行放射治疗计划设计,结果表明用MR图像可以快速简单地确定合适的治疗野,有利于提高肿瘤定位的精度。ChesterRRamsey等人用1.5TMRI对脑肿瘤(BrainNeoplasm)患者生成DRR(DigitalReconstructionRadiography)图像,并进行虚拟模拟和计划设计。DennisMah等人与Philips公司合作,利用开放式低场MRI设备Panorama0.23T对400多例前列腺癌、脑肿瘤和其他部位癌症患者进行了MR模拟定取得了很好的效果。放射治疗模拟定位技术81发展中的模拟定位新技术影响MR模拟定位在放疗中推广应用的主要技术原因:1.不论是低场还是高场,开放式还是封闭式MRI,其图像缺乏电子密度信息。2.存在图像失真3.其他原因:有些部位MR信号很弱;运动使图像质量下降;由于成像脉冲序列很多,很难对治疗计划所采用的序列进行标准化;MRI设备价格比较高。放射治疗模拟定位技术82发展中的模拟定位新技术1.

MRI图像缺乏电子密度信息。

组织的电子密度用于准确的剂量计算和治疗体积的不均匀性校正。CT数据的电子密度校正可以利用CT值自动实现。

而MR信号强度是质子密度和弛豫时间的函数,与电子密度没有相关性,且射频场的不均匀性可以使一种组织在图像的不同区域表现出不同的强度,大大降低了面向象素的电子密度自动校正技术的有效性,不能满足MR治疗计划的要求。放射治疗模拟定位技术83发展中的模拟定位新技术1.

MRI图像缺乏电子密度信息。所以在MRI数据用于放疗计划之前,必须给相关的解剖结构或区域赋予一定的吸收系数。解决方法有以下几种:在图像上用手动或自动的方法分割出不同的结构,并赋予相关的电子密度值。用信息融合的方法在MRI所确定的治疗区域叠加上根据CT数据计算出来的等剂量分布。对于脑肿瘤,整幅图像可以采用同样的电子密度,脑组织不均匀性对剂量分布的影响不显著,剂量误差小于2%。Ramsey等人提出了伪密度(Pseu-doDensity)方法,他们引入了骨MR值的概念,骨MR值的范围从MR数据测量得到,输入到算法中作为边界条件。放射治疗模拟定位技术84发展中的模拟定位新技术2.图像失真理想的MRI系统应该具有很高的磁场均匀性和完美的线性梯度。但在实际中,主磁场的不均匀、梯度的非线性以及磁场中物体的出现都会引起几何失真和信号强度失真。失真影响图像空间位置的准确性,不利于图像的配准,成为MR图像在放射治疗计划中广泛应用的主要障碍。放射治疗模拟定位技术85发展中的模拟定位新技术2.图像失真与成像系统相关的失真(System-relatedDistortions)物体感应的失真(Object-inducedDistortions)。放射治疗模拟定位技术86发展中的模拟定位新技术与成像系统相关的失真(System-relatedDistortions)放射治疗模拟定位技术87X、Y方向梯度磁场非线性和主磁场非均匀性造成正常栅格图像筒形畸变,通常图像正中区域畸变小于边缘区域发展中的模拟定位新技术与成像系统相关的失真(System-relatedDistortions)放射治疗模拟定位技术88沿着选择层面方向梯度磁场非线性,使该层面畸变成马铃薯片状发展中的模拟定位新技术与成像系统相关的失真(System-relatedDistortions)放射治疗模拟定位技术89纵向梯度场非线性,使选择层面层厚在Z方向存在弓形带状误差发展中的模拟定位新技术与成像系统相关的失真(System-relatedDistortions)中高场设备一般采用超导磁场,加上有效的匀场和梯度场主动屏蔽技术,与系统相关的失真可大大减少,而物体感应的失真仍比较严重。对于低场设备,磁场采用常导或永久磁铁,其场均匀性较差,系统相关的失真比中高场设备严重,而物体感应的失真却比较轻。一般来说,离中心越远失真越厉害,所以成像范围(FOV)越大失真越严重。放射治疗模拟定位技术90发展中的模拟定位新技术物体感应的失真(Object-inducedDistortions)原因:磁化率效应化学位移效应放射治疗模拟定位技术91发展中的模拟定位新技术物体感应的失真(Object-inducedDistortions)磁化率效应:任何物体放入磁场中都会使磁强大小发生变化而引起磁化率效应。磁化率不同的结构在边界处会出现明显的伴随失真(ConcomitantDistortions)。如组织和空气的边界、脑的外轮廓和颅内腔室和沟回的边界失真比较明显。这种效应比较复杂,取决于边缘在主磁场中的方向,影响范围可能比较远。放射治疗模拟定位技术92发展中的模拟定位新技术物体感应的失真(Object-inducedDistortions)化学位移效应:化学位移是由于质子在脂肪和水两种不同化学环境中引起共振频率的偏移,导致脂肪组织沿读数梯度方向偏移,使图像出现伪影,降低空间准确度。不同部位的化学位移程度不同,腹部和盆腔的失真最明显、头颈部次之,中枢神经系统较轻。化学位移效应随场强的增加而加重,可以通过选择合适的成像参数(如读数梯度带宽、FOV、成像矩阵、选层梯度(SliceSelectionGradient)来减轻化学位移效应。放射治疗模拟定位技术93发展中的模拟定位新技术物体或患者感应的失真不能简单地用体模进行校正Ericsson等人采用三维磁场分布映射技术来克服组织磁化率效应引起的失真。Chang等人提出了在两种不同读数梯度下获取两组不同成像数据进行后处理的方法来减少化学位移的影响。Moerland等人采用了逆向梯度法有效地校正了物体感应的失真,两种失真经过校正后,图像的几何精度可以达到1.3mm。对于开放式低场磁共振,治疗靶区半径不超过15cm(以等中心为基准点)时,经过校正后,平均和最大失真分别由2.5mm和6.5mm降低到0.84mm和2.1mm,可以满足放射治疗的要求。放射治疗模拟定位技术94发展中的模拟定位新技术3.运动效应运动可以引起MR图像模糊,甚至产生伪影。扫描时间太长会增加病人和内部器官运动的可能性。运动使图像失真,增加了校正的难度,降低了靶区定位的精度。放射治

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