1、上海交通大学医学院附属第九人民医院涂文勇涂文勇2014,12,132014,12,13多模态影像在放疗中的运用多模态影像在放疗中的运用医学影像成像方式 PET SPECT MRI CT 超声多模态影像技术 多模态影像是将光、核、磁等多种模态技术获得的图像，通过刚性与弹性融合，实现图像配准与融合的技术。多模态技术提供的解剖结构与功能成像信息，具有更高的时间分辨率、空间分辨率。多模态分子影像成像设备不仅可以在细胞分子水平上对疾病的发生、发展过程进行动态监测，而且可以对上述过程进行定性、定位和定量的在体评价。图像配准融合技术原理与步骤 图像预处理 图像配准 融合图像 信息显示医学图像预处理 图像预处
2、理目的 在于确保多源性图像的像素、体素表达同样大小的实际空间区域，确保多源图像对同一脏器在空间描述上的一致性。方法：刚性转换(rigid transformation)；仿射转换(affine transformation)；投影变换(projective transformation)；多项式转换(polynomial transformation)。图像刚性配准1、定位标记物2、机器人定位技术图：PET/MR、PET/CT及机器人系统图像弹性融合技术 1、图像识别算子 2、像素加权平均融合法 3、插入像素融合法 4、像素灰度值选大选小融合法 5、最大互信息量配准 6、小波融合技术图像识别算
3、子技术像素加权平均融合法F(i,j)=1A(i,j)+2B(i,j)小波变换图像融合放疗与图像融合PET/CT融合图PET/CT融合图影像诊断神经侵犯PET/MRI 融合图（弹性融合）PETMR刚性配准PET/CT vs PET/MR左：PET/CT；中：PET/MR；右：MR DWI 复发肿瘤的剂量弹性融合弹性融合PET/CT勾画生物靶区多种生物标记物的正电子图像代谢：18F-FDG 11C-Met增殖：76Br-BFU乏氧：18F-EF3融合图影运用融合图影运用新的多模态分子成像技术 1、同步辐射光源 2、荧光成像技术 3、核素成像技术上海同步辐射光源1、同步辐射光源光学-核素-CT多模融
4、合成像装置 3、荧光成像技术国家支撑项目“十二五十二五”国家科技支撑计划中期评估国家科技支撑计划中期评估“十二五十二五”国家科技支撑计划中期评估国家科技支撑计划中期评估基于碳氧光核反应的分子影像系统研究与应用基于碳氧光核反应的分子影像系统研究与应用2012BAI2B03立背景立背景光核反应成像：1、大于20MV的光子辐射原子核，产生光核反应。2、光核反应产生足够正电子剂量使PET成像。立项背景立项背景探测器（探测器（DS）图图像像引引导导激发与治疗机头激发与治疗机头（LA45）治疗旋转床治疗旋转床碳氧光核反应的分子影像系统碳氧光核反应的分子影像系统多模态闪烁分层摄影仪（DS）DS注册证C/OC
5、/O光核反应成像仪（闪烁分层摄影仪），获光核反应成像仪（闪烁分层摄影仪），获SFDASFDA认证认证1C/O成像仪器（成像仪器（DS）222DS软件著作权软件著作权133DS软件产品软件产品11专利清单专利清单国内国内专利名称专利名称类型类型专利号专利号状态状态一种探测器性能测试装置及测试方法一种探测器性能测试装置及测试方法发明ZL 2009102352184已发证放射处理的验证方法和放射处理装置放射处理的验证方法和放射处理装置发明2010101319247受理阶梯式电子束流加速的方法及阶梯式直线加速器阶梯式电子束流加速的方法及阶梯式直线加速器发明201010540680.8实审11C-11C
6、-肿瘤代谢显像剂的制备方法及其应用肿瘤代谢显像剂的制备方法及其应用发明201010539382.7实审含碳或氧同位素化合物、制备方法、应用以及组合物含碳或氧同位素化合物、制备方法、应用以及组合物发明201010527457.X实审一种影像成像装置、方法及放射治疗设备一种影像成像装置、方法及放射治疗设备发明201010533500.3实审闪烁分层摄影仪闪烁分层摄影仪发明201010600965.6受理含氧同位素化合物、制备方法、应用以及组合物含氧同位素化合物、制备方法、应用以及组合物发明201110111147.4受理放射性药物的制备方法及系统放射性药物的制备方法及系统发明20111025172
7、9.2受理放射诊断系统放射诊断系统发明201110240556.4受理放射性药物的制备系统放射性药物的制备系统实用新型ZL 201120319428.4已发证放射诊断系统放射诊断系统实用新型ZL 201120304732.1已发证口腔模体口腔模体实用新型ZL 20143923416已发证国外国外含氧同位素化合物、制备方法、应用以及组合物含氧同位素化合物、制备方法、应用以及组合物美国美国发明201110111147.4 受理含碳或氧同位素化合物、制备方法、应用以及组合物含碳或氧同位素化合物、制备方法、应用以及组合物美国美国发明已递交含氧同位素化合物、制备方法、应用以及组合物含氧同位素化合物、制备
8、方法、应用以及组合物欧洲欧洲发明12165780.3受理课题成果课题成果2 2申请专利715国内12项，美国2项，欧洲1项光核反应模体显像图及生物学等剂量分布张圈世李凯,王喜文,涂文勇,.高能X 射线肿瘤照射靶区的生物剂量验证的可行性研究.中国医学物理学杂志,2010,27(1),1573-1576.实验参数：模体辐射后由加速器至DS仪器间隔时间120秒；CT定位采集：采集参数为140kV、200mA；DS仪器E扫描1200秒，T扫描900秒，组织活度3mm，感兴趣区直径5mm，系统最大分辨率为2mm。课题成果课题成果模体实验TPSDS单野单野三野三野课题成果课题成果课题成果课题成果Molec
9、ular damage分子损伤与个性化放分子损伤与个性化放疗疗TPS体外激发碳体外激发碳-12-12：C-11C-11体内药物分布监测体内药物分布监测基于C/O光核反应制备生物示踪剂的可能性；课题成果课题成果课题研究内容完成情况课题研究内容完成情况Molecular damage分子损伤与个性化放分子损伤与个性化放疗疗TPSThe total cost:80,000 RMB from cyclotron VS 1 RMB from DS system 体外激发氧体外激发氧-16-16：光核反应制备：光核反应制备1515氧氧课题成果课题成果口腔刚性定位模体研究课题成果课题成果 单模态多模态解剖信息功能信息细胞分子成像有创无创72谢谢各位专家谢谢各位专家!
