基于CT灌注成像的肺癌療效評估方法初探

李素素，肖建宇，張 坤，劉竹君，郭 翌，汪源源

1. 復旦大學電子工程系，上海 200433；2.上海市醫學圖像處理與計算機輔助手術重點實驗室 上海 200032；3. 天津醫科大學腫瘤醫院放射科，國家腫瘤臨床醫學研究中心，天津市腫瘤防治重點實驗室，天津 300060；4. 天津醫科大學腫瘤醫院肺部腫瘤內科，天津 300060

肺癌是全球發病率較高的癌癥之一［1-2］，因發病初期無明顯癥狀，患者極易錯過最佳治療時期。晚期肺癌通常無法手術切除，死亡率較高［3］。近年來血管靶向治療給晚期肺癌患者帶來了福音［4-5］。腫瘤生長依靠內部新生血管為其輸送營養，通過抗血管生成靶向藥物治療可抑制腫瘤內部血管生長或使其慢慢消失［6］。

CT灌注成像是一種功能成像技術，通過靜脈注射造影劑，獲得造影劑通過腫瘤內部血管的血流（blood flow，BF）、血容量（blood volume，BV）等灌注參數，并通過偽彩色處理獲得對應的偽彩色圖像，可反映腫瘤內部的微血管分布及血流灌注情況［7-9］。如表1所示，不同的參數對應不同的圖像類型。相比于傳統CT圖像只能從形態學角度評估腫瘤，CT灌注成像可以在腫瘤形態學未發生變化時觀察到其內部血管血流參數的變化，反映腫瘤的血流動力學信息，適用于血管靶向治療的評估［10-12］。圖1為典型的肺癌CT灌注圖像，其中圖1A為最大密度投影（maximum intensity projection，MIP）圖像；圖1B為血流量的彩色編碼圖像，圖中顏色越接近紅色表示相應的灌注參數值越大。其他灌注參數圖像也為類似的彩色編碼圖像。

本研究根據肺癌CT灌注圖像特點，結合水平集分割方法和圖像形態學處理方法，提出了改進的距離規則化水平集分割方法（modified distance regularized level set，MDRLS）用于MIP圖像中腫瘤的分割。……