肺癌是全世界最常見的診斷癌癥（占所有癌癥的11.6%）和最常見的癌癥死亡原因（占所有癌癥死亡的18.4%）。
近年來，經(jīng)皮微波消融（MWA）作為一種新型的局部治療方式已被廣泛用于肺癌治療。MWA使用微波能譜中的電磁波來產(chǎn)生組織加熱效應(yīng)，目前MWA制造商使用的頻率為2450MHZ。腫瘤組織中的大分子，如水分子在這種微波電磁場的作用下產(chǎn)生極高速的振動，引起分子間的碰撞和摩擦，然后熱能被傳遞到鄰近的組織。當(dāng)溫度在短時間內(nèi)達到60~150℃時，會對細胞造成不可逆的損傷或凝固性壞死。此外，與射頻消融（RFA）相比，單個MWA探頭覆蓋的消融體積更大。計算機斷層掃描（CT）是目前最準(zhǔn)確的肺部消融的圖像引導(dǎo)技術(shù)。
在常規(guī)CT圖像中，MWA的消融天線產(chǎn)生偽影的情況十分普遍，嚴(yán)重的偽影會覆蓋周圍的組織，影響腹腔天線的確切位置。因此，減少偽影對MWA來說是非常重要的。
日前，東軟醫(yī)療與北京協(xié)和醫(yī)院開展合作，探究去金屬偽影算法（MAR+）在CT引導(dǎo)的肺癌MWA中的應(yīng)用，讓放射科醫(yī)生可以清楚地觀察到消融天線和病變之間的關(guān)系，提高MWA手術(shù)的效率和準(zhǔn)確性，該研究成果發(fā)表在知名醫(yī)學(xué)期刊《Medical Science Monitor》。
實驗方法
01
* 所有肺癌的消融過程都是在東軟醫(yī)療CT的引導(dǎo)下進行的。
消融天線在屏氣狀態(tài)下插入病變部位，然后在患者屏氣期間獲得5毫米的重建圖像，以驗證天線的位置（圖1A-1D）。根據(jù)腫瘤的大小和位置調(diào)整消融功率和時間，消融功率在50-60W之間，每個腫瘤的消融時間為5-10分鐘。手術(shù)的目的是消融腫瘤和至少5毫米的腫瘤邊緣區(qū)域。消融手術(shù)后，立即在消融部位獲取CT圖像來避免氣胸或?qū)嵸|(zhì)性出血等并發(fā)癥。
圖1 一名58歲的男性原發(fā)性肺癌患者接受了MWA治療
(A）消融過程前的軸位CT顯示，在肺窗的右下葉基部有一個3.4×2.4厘米的橢圓結(jié)節(jié)（紅色箭頭）；
(B) 濾波反投影重建后的軸位CT平掃圖像，質(zhì)量較差，大量的金屬偽影影響了天線在結(jié)節(jié)內(nèi)的位置評估；
(C) MAR+重建后的軸位CT平掃，質(zhì)量很好，金屬偽影大大減少，可以更好地觀察到天線和病變的關(guān)系；
(D) 活檢過程后的軸向CT平掃，顯示病變周圍有斑點狀的磨玻璃不透明區(qū)域（紅色箭頭）。
圖像后處理
02
微波天線插入腫瘤部位后的所有圖像的原始數(shù)據(jù)通過濾波反投影算法（A組）和MAR+重建（B組）進行重建。A組和B組的重建參數(shù)為：A組關(guān)閉Clearview，關(guān)閉MAR+；B組采用Clearview 40%，打開MAR+。兩組重建的圖像厚度為5毫米，圖像間隔為5毫米。實際的MWA手術(shù)是在B組圖像的指導(dǎo)下進行的，A組和B組的圖像被傳送到東軟醫(yī)療AVW高級后處理工作站進行進一步分析。
評價結(jié)果
03
圖像質(zhì)量經(jīng)主觀評價與客觀評價，B組的評分均高于A組，并且30名患者的MWA治療的手術(shù)成功率為100%。在短期隨訪期間（3-6個月），沒有患者在消融部位的病情出現(xiàn)復(fù)發(fā)。
如何降低二手CT圖像中的金屬偽影、提高圖像質(zhì)量，一直以來都是醫(yī)療影像領(lǐng)域中的重要研究課題。隨著計算機處理數(shù)據(jù)能力不斷提升，目前已有眾多方法參與實踐并取得良好效果。例如東軟醫(yī)療金屬偽影算法MAR+在不增加輻射劑量，不重復(fù)掃描的情況下，根據(jù)系統(tǒng)的幾何參數(shù)、電子元件和探測器的特性，重新確定解剖模型、前投影模型和噪聲模型；基于迭代算法的校正過程去除金屬引起的噪聲，恢復(fù)金屬物體周圍的真實解剖結(jié)構(gòu)；不僅真實有效地減少了金屬偽影，還原高質(zhì)量影像。隨著廣泛的臨床應(yīng)用，相信東軟醫(yī)療金屬偽影算法MAR+將有更優(yōu)質(zhì)的表現(xiàn)，提供更豐富的影像學(xué)信息，拓寬診療思路，更好的服務(wù)于人民健康。
