Radiology：CT图像配准与自动分割在结直肠癌肝转移瘤热消融中的应用

经皮热消融术是一种临床广泛使用的微创治愈性局部疗法，适用于结直肠肝转移（CLM）患者，可作为独立治疗或与切除术结合使用。尽管该技术有一些优势，但由于与手术相比，肝脏复发率相对较高，主要是提供给不符合手术条件的患者以提高患者生存率。一些患者、肿瘤和消融相关的特征与CLM消融后局部肿瘤控制的改善有关。其中，具有足够消融边缘的完整肿瘤覆盖被认为是局部肿瘤控制的最关键因素之一。目前，根据使用基于二维解剖标志的边缘视觉评估的研究，大于或等于5毫米的消融边缘（最好是大于或等于10毫米）是最佳的参考值。

最近，通过消融确认软件对消融边缘的评估在小规模的回顾性系列中被证明优于消融边缘的视觉评估，提供了消融边缘的体积评估并可识别有局部肿瘤进展风险的肿瘤。三维（3D）消融边缘评估需要专门的成像注册软件来比较和整合术前和术后图像。目前大多数的三维方法都依赖于刚性图像登记或基于强度的可变形登记。这两种技术都会受到与患者定位和呼吸、消融涂抹器放置、水解、消融相关的组织衰减和体积变化、造影剂衰减和伪影等引起的肝脏变形相关的配准误差影响。

目前，据williamhill asia 所知，还没有考虑到肝脏的生物力学特性及其变形的商业化消融确认方法。近日，发表在Radiology杂志的一项研究评估了一种生物力学DIR消融确认方法，该方法结合了基于消融特异性人工智能（AI）的自动分割，可用于MAM的量化以及与接受CT引导的热消融的CLMs患者的局部疾病进展具有相关性。

本项单一机构的回顾性研究纳入了2015年10月-2020年3月在CT引导下进行微波或射频消融治疗的CLM患者。应用生物力学DIR方法，在CT图像上对肝脏、肿瘤和消融区进行基于AI的自动分割，以回顾性地进行MAM量化。局部疾病进展的每个肿瘤发生率定义为残余肿瘤或局部肿瘤进展。使用多变量的Fine-Gray次分布危险模型评估与局部疾病进展相关的因素。使用三维射线追踪方法将局部疾病进展部位与肿瘤进展风险组织（<5毫米）在空间上进行定位。

研究共对124名连续患者（平均年龄57岁±12[SD]；69名女性）的213个消融的CLMs（平均直径1.4厘米）进行了评估，中位随访间隔为25.8月。在已消融的CLM中，14.6%（213人中的31人）的MAM为0毫米，40.4%（213人中的86人）的MAM大于或等于5毫米，45.1%（213人中的96人）。局部疾病进展的2年累积发生率，0毫米为72%，大于0至小于5毫米为12%。大于或等于5毫米的MAM没有观察到局部疾病的进展。在117个MAM小于5毫米的肿瘤中，36个有局部疾病进展，30个在空间上定位在有肿瘤进展风险的组织内。 在多变量分析中，MAM为0毫米（次分布危险比，23.3；95%CI：10.8，50.5；P<0.001）与局部疾病进展独立相关。

图 流程图显示了一位67岁的单发结直肠肝转移患者的生物力学可变形图像登记（DIR）和最小消融边缘（MAM）量化的步骤。左图：消融前和消融后的轴向对比增强CT图像，基于人工智能的自动分割显示肝脏、肿瘤和消融区。右图。进行生物力学DIR来注册消融前和消融后的CT图像。然后，计算出MAM，并在图像中以二维和三维体积渲染进行可视化

研究表明，CT图像上的生物力学可变形图像登记和自动分割能够识别和空间定位消融后有局部疾病进展风险的结直肠肝转移灶，其中最小消融边缘大于或等于5毫米为最佳临界值。

原文出处：

Yuan-Mao Lin,Iwan Paolucci,Caleb S O'Connor,et al.Ablative Margins of Colorectal Liver Metastases Using Deformable CT Image Registration and Autosegmentation.DOI:10.1148/radiol.221373