图像引导放疗锥束CT与计划CT不同配准方法精度研究  

Accuracy study of different registration methods for cone beam CT and planning CT in image-guided radiation therapy

作　　者：黄伯天[1] 邓小武[2] 罗广文[2] 祁振宇[2] 袁珂[3] 王石[4] 

机构地区：[1]中山大学附属第一医院放疗科 [2]华南肿瘤学国家重点实验室中山大学肿瘤防治中心放疗科,广州510060 [3]华南肿瘤学国家重点实验室中山大学肿瘤防治中心放疗科,广州510060 武汉大学物理科学与技术学院,430072 [4]清华大学工程物理系,北京100084

出　　处：《中华放射肿瘤学杂志》2014年第2期156-160,共5页Chinese Journal of Radiation Oncology

基　　金：十二五国家科技支撑计划课题（2011BAI12B05）

摘　　要：目的 验证CBCT图像引导系统骨性和灰度配准算法的精度和适用范围,为临床提供参考依据.方法 使用仿真人头颈和胸腹体模,模拟三维方向摆位偏移并在完成每次摆位时获取CBCT图像.用IGRT系统的骨性和灰度配准方法分别配准计划CT图像与各次摆位CBCT图像,得到体模在x、y、z方向偏移量.分析两种配准方法的精度和重复性,并行配对t检验.结果 头颈体模骨性和灰度配准在x、y、z轴向的误差分别为（-0.65±0.22）mm和（-0.70 ±0.17）mm （P =0.00）、（1.02±0.27） mm和（0.90±0.20） mm （P=0.00）、（1.46±0.53） mm和（1.47±0.47） mm （P=0.54）;胸腹体模的分别为（0.82±0.33） mm和（0.79±0.18） mm （P=0.03）、（2.45±1.17） mm和（1.61±0.84） mm （P=0.00）、（1.44土3.25）mm和（0.19±1.11） mm （P=0.00）.结论 灰度配准精度和稳定性高于骨性配准,头颈部配准精度稍优于胸腹部,临床使用时应分别进行测试并根据治疗精度要求选择合适方法并修正误差.Objective To evaluate the accuracy of image registration based on bony structure （RBS） and grey-scale （RGS） in positioning correction of radiation treatment, and their reliability in clinical application. Methods Setup errors of anthropomorphic phantom （chest＆ abdomen, head＆ neck ） were simulated with x-, y-, z-directions. CBCT images were acquired for each simulation and registered with planning CT. using bony structure and grey-scale registration separately. Geometry accuracy of all registration were then obtained and analyzed. Results The errors of RBS and RGS in x-, y-,z-directions were （ - 0. 65 ＋ 0. 22） mm and （ - 0.70 ＋ 0. 17 ） mm （ P = 0. 00 ）, （ 1.02 -＋ 0. 27 ） mm and （0.90 ＋ 0. 20） mm （ P = 0. 00 ）, （ 1.46 ＋ 0. 53 ） mm and （ 1.47 ＋ 0. 47 ） mm （ P = 0. 54 ） for head＆ neck positioning ; with （0.82＋0.33） mm and （0.79＋0. 18） mm （P=O. 03）, （2.45 ＋ 1.17） mm and （1.61 ＋0.84） mm （P = 0. 00 ） , （ 1.44 _＋ 3.25 ） mm and （ O. 19 ＋- 1.11 ） mm （ P = 0. O0 ） for chest＆ abdomen positioning. Conclusions RGS is more accurate and stable than RBS. The accuracy of image registration is a little better for head＆ neck than that for chest＆ abdomen. The algorithms of image registration used in clinical application needs to be tested independently and the systematic error needs to be corrected before applying in different treatment techniques according to their accuracy requirement.

关 键 词：图像配准 图像引导放射疗法 位置偏移 

分 类 号：R730.55[医药卫生—肿瘤]