网络传输对CT影像影响的研究

卜羽

内蒙古自治区人民医院 医学工程处,内蒙古 呼和浩特 010010

[摘 要]目的测量由于网络传输导致的CT图像失真情况,为肿瘤放疗患者提供更加精确的定位影像资料。方法选取2015年6月~12月于我院接受CT拍摄的头部肿瘤患者10位,通过直尺测量获得头部前后径长度d1,测量肿瘤放疗TPS工作站在骨窗、肺窗和纵膈窗下的的患者头部前后径长度d2,将d1减去d2的差值(绝对值)除以d1的百分比作为肿瘤患者头部图像的失真率。结果10位患者骨窗的平均失真率为1.61%,肺窗的平均失真率为2.75%,纵隔窗的平均失真率为3.14%。结论患者CT图像在网络传输过程中会产生失真,且不同窗宽窗位下图像失真率不同,临床医生在进行放疗时应考虑图像传输过程中的失真情况设计放疗方案。

[关键词]图像传输;网络传输;失真率

放射治疗作为肿瘤治疗的三大手段之一,越来越为人们所熟知。大部分放射治疗的定位以及患者图像的收集是在模拟定位CT上进行的[1-2]。放疗计划以CT图像上的患者肿瘤为基础勾画靶区,所以CT图像的质量会影响放射治疗的效果,对患者疾病的治疗尤为关键[3-5]

1 资料及方法

1.1 资料:

选取2015年6月~12月于我院接受CT拍摄的头部肿瘤患者10例,所有患者均为男性(男性头发较短,可降低实验误差),平均年龄45~65岁。

1.2 仪器设备

飞利浦大孔径CT模拟定位机、肿瘤放疗计划系统(医科达XIO计划系统)、长直角尺。

1.3 方法

具体实验方法如下:① 利用长直角尺测量出患者头部前后径数值并记录为d1;② 将患者测量位置即直角尺与患者接触的位置用小铅点标记出来以便于在TPS上确定测量位置;③ 在模拟定位CT上收集患者头部的图像资料并传输到TPS上;④ 在TPS上选择3种不同的窗宽窗位(骨窗、肺窗和纵膈窗),测量小铅点之间的距离并记录为d2骨窗、d2肺窗、d2纵隔窗;⑤ 进行数据处理,分析传输误差。

2 结果

3种不同窗宽窗位下,TPS工作站患者全脑CT图像,见图1。

图1 不同窗宽窗位下患者全脑CT图像

注:a.骨窗;b.肺窗;c.纵膈。

10位患者头部前后径实际测量值和不同窗宽窗位下TPS工作站测量值结果,见表1。

表1 10位患者头部前后径与不同窗宽窗位下测量值

根据公式失真率=(d1-d2)÷d1×100%,可得每位患者在不同窗宽窗位下的失真率,进一步计算所有患者在相同窗宽窗位的失真率的平均值,得到不同窗宽窗位的平均失真率。计算结果可知,骨窗的平均失真率为1.61%,肺窗的平均失真率为2.75%,纵隔窗的平均失真率为3.14%。

从以上结果可以看出:① 所有患者的CT图像资料在经过网络传输后均存在不同程度的失真状况;② 患者的CT图像经过网络传输后,均有不同程度的缩小;③ 不同的窗宽窗位下CT图像的失真率不同,其中肺窗和纵隔窗的失真率较高,且数值相近,骨窗的失真率较低。

2 讨论

本文研究结果与相关文献报道一致[6-8],由于研究时间较短,本院接受头部CT扫描患者较少,所以样本量不大,后续会继续进行相关研究。。

2.1 失真原因分析

患者头部图像在网络传输过程发生失真的原因可能包括以下几点:① 本院CT定位机房距离TPS室较远导致传输距离较长;② 本院传输CT图像的设备为普通网线,存在传输过程中的失真情况;③ CT模拟定位机为特殊的大孔径CT机,在收集患者影像资料时本身存在一定的误差;④ 不同电子密度的物质在不同的窗宽窗位下的分辨率不同,因此不同窗宽窗位的失真率也不同。

2.2 临床建议

针对本文的研究结果,医生在临床治疗时应充分考虑CT图像在传输过程中可能存在的失真问题:① 放疗医生在勾画靶区时要考虑到不同窗宽窗位下失真情况对靶区的影响,选择合理的窗宽窗位勾画靶区;② 放疗医生在外放计划靶区(Planning Target Volume,PTV)时,应选择合理的外放宽度。

本文主要研究放射治疗的患者在CT图像的传输过程中存在失真问题,通过计算获得不同窗宽窗位的失真率,研究结果有助于放疗医生合理选择窗宽窗位勾画靶区和决定靶区的外放宽度。未来会针对该领域做进一步研究,通过大量实验得到更精准的失真率,为临床放疗医生提供更可靠的指导。

[参考文献]

[1] 余晓锷,卢文广.CT设备原理、结构与质量保证[M].北京:科学出版社,2005.

[2] 燕树林,苗英.放射诊断影像质量管理[M].浙江:浙江科学技术出版社,2001.

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[4] 张帅,严勇,王卫东.医用X线CT关键性指标的质量控制研究[J].中国医疗设备,2008,23(3):46-49.

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[6] 夏士安,吴国华,林清,等.CT模拟定位中窗宽窗位变化对勾画靶区的影响[J].上海第二医科大学学报,2005,25(7):741-743.

[7] 周孝宽.实用微机图像处理[M].北京:北京航空航天大学出版社,1994.

[8] 陈升.CT图像压缩在远程医疗传输系统中的应用研究[D].浙江:浙江大学,2013.

Research on the Influence of Network Transmission on CT Images

BU Yu
Department of Medical Engineering, Inner Mongolia People’s Hospital, Hohhot Inner Mongolia 010010, China

Abstract:ObjectiveTo measure the distortion of CT images resulting from network transmission so as to provide more precise positioning image data for patients underwent radiation oncology treatment.MethodsAltogether 10 patients with head tumors who underwent CT scanning in the hospital from June 2015 to December 2015 were selected as the objects of this study. The head diameter (d1) measured by straightedge and the head diameter (d2) under the window of the bone, lung and diaphragm in the tumor radiotherapy TPS (Treatment Planning System) workstation were measured. Then, the difference (absolute value) obtained by d1minus d2was divided by the percentage of d1as the image distortion rate for patients with head tumors.ResultsThe average distortion rate of the 10 patients under the windows of the bone, lung and diaphragm was 1.61%, 2.75% and 3.14% respectively.ConclusionPatients’ CT images produced distortion in the network transmission process. The distortion rates varied with different widths and positions of windows, which should be considered by clinicians in designing the radiotherapy during the image transmission process.

Key words:image transmission; network transmission; distortion rate

[中图分类号]TN911.73

[文献标识码]B

doi:10.3969/j.issn.1674-1633.2016.07.034

[文章编号]1674-1633(2016)07-0111-02

收稿日期:2016-04-20

修回日期:2016-06-06