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生組織加熱效應，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。當溫度在短時間內達到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）是目前最準確的肺部消融的圖像引導技術。
在常規CT圖像中，MWA的消融天線產生偽影的情況十分普遍，嚴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，東軟醫療與北京協和醫院開展合作，探究去金屬偽影算法（MAR+）在CT引導的肺癌MWA中的應用，讓放射科醫生可以清楚地觀察到消融天線和病變之間的關系，提高MWA手術的效率和準確性，該研究成果發表在知名醫學期刊《Medical Science Monitor》。
實驗方法
01
* 所有肺癌的消融過程都是在東軟醫療CT的引導下進行的。
消融天線在屏氣狀態下插入病變部位，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）。根據腫瘤的大小和位置調整消融功率和時間，消融功率在50-60W之間，每個腫瘤的消融時間為5-10分鐘。手術的目的是消融腫瘤和至少5毫米的腫瘤邊緣區域。消融手術后，立即在消融部位獲取CT圖像來避免氣胸或實質性出血等并發癥。
圖1 一名58歲的男性原發性肺癌患者接受了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厘米的橢圓結節（紅色箭頭）；
(B) 濾波反投影重建后的軸位CT平掃圖像，質量較差，大量的金屬偽影影響了天線在結節內的位置評估；
(C) MAR+重建后的軸位CT平掃，質量很好，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據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組的重建參數為：A組關閉Clearview，關閉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手術是在B組圖像的指導下進行的，A組和B組的圖像被傳送到東軟醫療AVW高級后處理工作站進行進一步分析。
評價結果
03
圖像質量經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復發。
如何降低二手CT圖像中的金屬偽影、提高圖像質量，一直以來都是醫療影像領域中的重要研究課題。隨著計算機處理數據能力不斷提升，目前已有眾多方法參與實踐并取得良好效果。例如東軟醫療金屬偽影算法MAR+在不增加輻射劑量，不重復掃描的情況下，根據系統的幾何參數、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，恢復金屬物體周圍的真實解剖結構；不僅真實有效地減少了金屬偽影，還原高質量影像。隨著廣泛的臨床應用，相信東軟醫療金屬偽影算法MAR+將有更優質的表現，提供更豐富的影像學信息，拓寬診療思路，更好的服務于人民健康。
