虛擬單色CT圖像應用于放射治療計劃過程的初步評估

杜斌，李霞，劉登洪，朱智慧，傅玉川

四川大學華西醫院放療科，四川成都610041

前言

近年來，雙能CT 成像在放射科受到了越來越多的關注［1-2］。相較于普通CT 成像，這種虛擬單色CT圖像可以提供諸如有效原子序數、電子密度（ED）和質量密度等更有價值的信息，從而凸顯出其在臨床診斷中的應用價值，如尿路結石分化、肺栓塞成像、神經影像學或肺結節分化等［3］。在放射治療領域，包括近距離放射治療、光子外照射治療、電子束和質子束治療等，使用X 射線的CT是最常用的成像方式［4］，因為基于CT 影像可以將Hounsfield 單位（HU）相對容易地校準成電子密度，非常適合于放射治療中的精確劑量計算［5］。而使用雙能CT和進一步的能量解析可以為改善圖像質量和進一步降低輻射劑量提供巨大的潛力［6］。目前，有關如何使用雙能CT 成像的新策略來優化放射治療鏈中多個環節方面的研究正處在起步階段［7］。理論上，利用圖像域和投影域方法從雙能CT 合成出的虛擬單色圖像能夠消除光譜束硬化偽影［8］。雖然劑量計算只能在投影域實現，將虛擬單色圖像應用于放射治療計劃（RTP）時，仍有可能進行更準確的劑量分布計算。另外，可針對性地給出身體特定部位更清晰的CT 圖像，為醫生提供更準確的靶區和正常器官勾畫基礎［9］。然而，在臨床實踐中，將以快速電壓切換模式獲得的虛擬單色CT 圖像作為放射治療計劃的基礎圖像之前，必須將虛擬單色圖像的質量與在不同管電壓和相同輻射劑量下采集的多色單能量圖像的質量進行比較，給出定量的數據差異，驗證其可行性。……