移動腫瘤的清晰圖像

通過巧妙地結合兩種醫(yī)學成像技術，A*STAR 科學家找到了一種生成高分辨率肺部圖像的方法，該圖像既具有高分辨率，又可以解釋呼吸引起的肺部運動1。該方法預計將極大地幫助臨床醫(yī)生在放射治療期間針對肺部腫瘤。

肺部癌性腫瘤通常通過用高能 X 射線照射來治療，但由于患者呼吸時肺部會擴張和收縮，腫瘤是移動的目標，因此這種治療方法很復雜。

目前，有兩種生物醫(yī)學成像技術用于幫助臨床醫(yī)生定位肺部腫瘤，兩者各有優(yōu)缺點。三維計算機斷層掃描 (3D-CT) 提供高分辨率圖像，但只能提供及時快照，并且存在 X 射線暴露的安全問題。相比之下，四維磁共振成像(4D-MRI)不使用電離輻射，可以連續(xù)跟蹤肺部運動，但其空間分辨率低，會產生模糊的圖像。

現(xiàn)在，新加坡 A*STAR 高性能計算研究所的 Soo Kng Teo 和同事將這兩種技術結合起來，實現(xiàn)了兩種方法的最佳效果——一種能夠準確解釋肺部運動的高分辨率成像方法。

研究人員使用 3D-CT 獲得了清晰的肺部靜態(tài)圖像。他們以數(shù)學方式將該靜態(tài)圖像與從使用 4D-MRI 獲得的圖像中提取的四維(三個空間維度加時間)信息相結合。這使他們能夠實現(xiàn)高空間分辨率，從而實現(xiàn)出色的清晰度并顯示肺部腫瘤在幾個呼吸周期內的運動(見圖)。

他們在六名肺癌患者身上測試了他們的成像技術，并獲得了令人印象深刻的結果：平均誤差小于兩毫米。

與所有醫(yī)療創(chuàng)新一樣，該技術在醫(yī)院的采用取決于獲得醫(yī)療設備公司的支持并滿足許多監(jiān)管要求。“最大的障礙將是說服設備制造商采用成像方法，”Teo 說。

這項研究還有很大的擴展空間。例如，Teo 解釋說，成像技術可以應用于其他器官或其他成像方式。“令人鼓舞的是，一些臨床醫(yī)生正在考慮將我們的方法應用于其他器官，例如肝臟，它也會隨著呼吸而顯著移動，”Teo 說。“此外，我們的計算方法可以結合來自不同成像方法的信息，以產生更全面的數(shù)據集。”

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