移动肿瘤的清晰图像

通过巧妙地结合两种医学成像技术，A*STAR 科学家找到了一种生成高分辨率肺部图像的方法，该图像既具有高分辨率，又可以解释呼吸引起的肺部运动1。该方法预计将极大地帮助临床医生在放射治疗期间针对肺部肿瘤。

肺部癌性肿瘤通常通过用高能 X 射线照射来治疗，但由于患者呼吸时肺部会扩张和收缩，肿瘤是移动的目标，因此这种治疗方法很复杂。

目前，有两种生物医学成像技术用于帮助临床医生定位肺部肿瘤，两者各有优缺点。三维计算机断层扫描 (3D-CT) 提供高分辨率图像，但只能提供及时快照，并且存在 X 射线暴露的安全问题。相比之下，四维磁共振成像(4D-MRI)不使用电离辐射，可以连续跟踪肺部运动，但其空间分辨率低，会产生模糊的图像。

现在，新加坡 A*STAR 高性能计算研究所的 Soo Kng Teo 和同事将这两种技术结合起来，实现了两种方法的最佳效果——一种能够准确解释肺部运动的高分辨率成像方法。

研究人员使用 3D-CT 获得了清晰的肺部静态图像。他们以数学方式将该静态图像与从使用 4D-MRI 获得的图像中提取的四维(三个空间维度加时间)信息相结合。这使他们能够实现高空间分辨率，从而实现出色的清晰度并显示肺部肿瘤在几个呼吸周期内的运动(见图)。

他们在六名肺癌患者身上测试了他们的成像技术，并获得了令人印象深刻的结果：平均误差小于两毫米。

与所有医疗创新一样，该技术在医院的采用取决于获得医疗设备公司的支持并满足许多监管要求。“最大的障碍将是说服设备制造商采用成像方法，”Teo 说。

这项研究还有很大的扩展空间。例如，Teo 解释说，成像技术可以应用于其他器官或其他成像方式。“令人鼓舞的是，一些临床医生正在考虑将我们的方法应用于其他器官，例如肝脏，它也会随着呼吸而显着移动，”Teo 说。“此外，我们的计算方法可以结合来自不同成像方法的信息，以产生更全面的数据集。”

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