肺癌是全世界最常见的诊断癌症（占所有癌症的11.6%）和最常见的癌症死亡原因（占所有癌症死亡的18.4%）。
近年来，经皮微波消融（MWA）作为一种新型的局部治疗方式已被广泛用于肺癌治疗。MWA使用微波能谱中的电磁波来产生组织加热效应，目前MWA制造商使用的频率为2450MHZ。肿瘤组织中的大分子，如水分子在这种微波电磁场的作用下产生极高速的振动，引起分子间的碰撞和摩擦，然后热能被传递到邻近的组织。当温度在短时间内达到60~150℃时，会对细胞造成不可逆的损伤或凝固性坏死。此外，与射频消融（RFA）相比，单个MWA探头覆盖的消融体积更大。计算机断层扫描（CT）是目前最准确的肺部消融的图像引导技术。
在常规CT图像中，MWA的消融天线产生伪影的情况十分普遍，严重的伪影会覆盖周围的组织，影响腹腔天线的确切位置。因此，减少伪影对MWA来说是非常重要的。
日前，东软医疗与北京协和医院开展合作，探究去金属伪影算法（MAR+）在CT引导的肺癌MWA中的应用，让放射科医生可以清楚地观察到消融天线和病变之间的关系，提高MWA手术的效率和准确性，该研究成果发表在知名医学期刊《Medical Science Monitor》。
实验方法
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* 所有肺癌的消融过程都是在东软医疗CT的引导下进行的。
消融天线在屏气状态下插入病变部位，然后在患者屏气期间获得5毫米的重建图像，以验证天线的位置（图1A-1D）。根据肿瘤的大小和位置调整消融功率和时间，消融功率在50-60W之间，每个肿瘤的消融时间为5-10分钟。手术的目的是消融肿瘤和至少5毫米的肿瘤边缘区域。消融手术后，立即在消融部位获取CT图像来避免气胸或实质性出血等并发症。
图1 一名58岁的男性原发性肺癌患者接受了MWA治疗
(A）消融过程前的轴位CT显示，在肺窗的右下叶基部有一个3.4×2.4厘米的椭圆结节（红色箭头）；
(B) 滤波反投影重建后的轴位CT平扫图像，质量较差，大量的金属伪影影响了天线在结节内的位置评估；
(C) MAR+重建后的轴位CT平扫，质量很好，金属伪影大大减少，可以更好地观察到天线和病变的关系；
(D) 活检过程后的轴向CT平扫，显示病变周围有斑点状的磨玻璃不透明区域（红色箭头）。
图像后处理
02
微波天线插入肿瘤部位后的所有图像的原始数据通过滤波反投影算法（A组）和MAR+重建（B组）进行重建。A组和B组的重建参数为：A组关闭Clearview，关闭MAR+；B组采用Clearview 40%，打开MAR+。两组重建的图像厚度为5毫米，图像间隔为5毫米。实际的MWA手术是在B组图像的指导下进行的，A组和B组的图像被传送到东软医疗AVW高级后处理工作站进行进一步分析。
评价结果
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图像质量经主观评价与客观评价，B组的评分均高于A组，并且30名患者的MWA治疗的手术成功率为100%。在短期随访期间（3-6个月），没有患者在消融部位的病情出现复发。
如何降低二手CT图像中的金属伪影、提高图像质量，一直以来都是医疗影像领域中的重要研究课题。随着计算机处理数据能力不断提升，目前已有众多方法参与实践并取得良好效果。例如东软医疗金属伪影算法MAR+在不增加辐射剂量，不重复扫描的情况下，根据系统的几何参数、电子元件和探测器的特性，重新确定解剖模型、前投影模型和噪声模型；基于迭代算法的校正过程去除金属引起的噪声，恢复金属物体周围的真实解剖结构；不仅真实有效地减少了金属伪影，还原高质量影像。随着广泛的临床应用，相信东软医疗金属伪影算法MAR+将有更优质的表现，提供更丰富的影像学信息，拓宽诊疗思路，更好的服务于人民健康。
