Optimising patient positioning in magnetic resonance imaging for image Co-registration in radiosurgery planning.

導入熱塑型頸部固定枕與跨科室雷射對位，能將立體定位放射線手術在 MRI 與 CT 影像融合時的 X 軸（Pitch）旋轉偏移量從 7.44° 大幅降低至 3.46°。這項針對 200 筆影像對位數據的回顧性分析證實，單靠放射科與放腫科的擺位協作與簡單輔具，不需添購專用的放射治療模擬磁振造影掃描儀，就能顯著提升影像融合的精準度，解決長久以來的對位誤差痛點。

立體定位放射線手術的 MRI 與 CT 影像融合痛點

將磁振造影（MRI）與立體定位放射線手術（SRS，Stereotactic Radiosurgery）結合，已成為現代癌症治療中不可或缺的技術環節。這項整合技術能夠顯著提升治療的精準度，進而改善患者的預後結果。從技術端來看，MRI/CT 影像融合（Image fusion）的主要目的是結合 MRI 在軟組織上的極佳對比度，以及 CT 在電子密度與骨骼結構上的空間準確性。精準的影像對位能大幅改善治療標的物與周圍正常組織的視覺化效果，為後續的準確放射治療計畫提供堅實的基礎。

然而，在常規的臨床運作中，放射科的診斷型 MRI 擺位設定與放射腫瘤科的 CT 模擬定位（Simulation）設定往往存在顯著差異。診斷型 MRI 通常著重於病患的舒適度與訊號接收效率，使用標準的頭部線圈與具弧度的檢查床；相對地，放療 CT 則需要平坦的檢查床與嚴格的固定裝置以確保每次治療的絕對重現性。這種硬體與擺位邏輯上的根本差異，導致同一位患者在兩台儀器上所呈現的空間幾何位置產生落差。

當這兩種不同擺位條件下獲取的影像進入治療計畫系統進行 Co-registration（共對位）時，系統必須處理大量的三維空間偏移。如果初始擺位差異過大，即使演算法再先進，也難以完全消除局部形變與旋轉誤差。這種對位上的不確定性，直接挑戰了 SRS 對於亞毫米（Sub-millimeter）精準度的嚴格要求。

為了克服上述挑戰，評估放射科與放射治療部門之間的跨領域合作（Multidisciplinary cooperation）變得至關重要。探討如何透過標準化輔具與協同作業流程，在不改變現有大型硬體設備的前提下，從源頭端減少影像融合所需的旋轉與平移修正量，成為這項研究的核心動機。

200 筆對位數據與熱塑型頸部固定枕的試驗設計

這項回顧性研究完整分析了從 2023 年 1 月至 2024 年 10 月期間，於單一機構接受治療患者的 200 筆 MRI/CT 影像共對位（Co-registration）數據。透過建立對照組與實驗組的嚴謹比較，研究團隊試圖量化特定擺位介入措施對最終影像融合品質的實質影響。這些數據的收集涵蓋了從前端影像擷取到後端治療計畫系統中的實際對位參數，確保分析結果貼近真實的臨床工作流程。

在分組設計上，樣本被明確劃分為兩個主要的對比群組。Group A 定義為採用常規診斷型 MRI 擺位設定（Diagnostic MRI setup）的組別，此組別反映了多數醫院在未進行特殊介入前，放射科執行腦部造影時的標準作業模式。Group B 則是導入了放射科與放射治療科協同作業（Radiology/radiotherapy synergy）的組別。在 Group B 的 CT 與 MRI 計畫掃描過程中，皆常規性地加入了一個關鍵輔具：熱塑型頸部固定枕（Thermomouldable cervical cushion），並搭配雷射對位（Laser alignment）技術以優化患者的初始擺位。

熱塑型頸部固定枕的導入，旨在填補頸椎後方的空隙，提供高度客製化且穩定的支撐，從而限制頭頸部在掃描過程中的非自主性微小運動。搭配雷射對位系統，放射師能在 MRI 掃描室內盡可能重現放療 CT 模擬時的三維空間座標。這項介入不涉及高昂的設備升級，而是專注於擺位輔具與跨科室技術參數的統一。

針對這 200 筆對位數據，研究提取了治療計畫系統在進行影像融合時所需補償的三軸旋轉偏移量（Rotational deviations），包含 Pitch（X 軸旋轉）、Roll（Y 軸旋轉）與 Yaw（Z 軸旋轉）。在統計分析方面，所有數據首先經過 Kolmogorov-Smirnov test 進行常態性檢定，隨後採用獨立樣本 t 檢定（Independent samples t-test）來比較 Group A 與 Group B 之間的差異，並將統計顯著水準設定為 p < 0.05。

Table 1 的 Pitch、Roll 與 Yaw 三軸旋轉偏移量降幅

從影像共對位的具體數據來看，導入跨科室協作與輔具的 Group B，在所有的空間旋轉軸上，皆展現出相較於 Group A 顯著較低的絕對旋轉偏移量。統計結果顯示，在 Pitch、Roll 與 Yaw 三個維度上的誤差縮減，均達到了高度的統計顯著性（p < 0.001）。這直接證明了前端擺位的嚴格管控，能大幅減輕後端影像融合軟體的運算負擔與對位風險。

若細看具體的空間旋轉參數，在代表點頭/仰頭動作的 X 軸（Pitch）方面，平均絕對偏移量從 Group A 的 7.44° 大幅下降至 Group B 的 3.46°。Pitch 軸向的誤差通常源自於患者在標準 MRI 頭部線圈內，頸部缺乏支撐而導致下巴過度上抬或內收。熱塑型頸部固定枕在此軸向上發揮了最大的穩定作用，將誤差削減了超過一半。

在代表左右傾側的 Y 軸（Roll）方面，平均絕對偏移量從原本的 2.86° 降低至 1.59°。Roll 軸的偏差往往發生在患者躺入掃描床時，頭部未能完全對齊冠狀面（Coronal plane）的正中線。藉由雷射對位的輔助，放射師能夠更精確地校正患者雙耳與檢查床檯面之間的水平關係，進一步限縮了這個維度的旋轉角度。

至於代表左右轉頭的 Z 軸（Yaw）方面，平均絕對偏移量則從 4.18° 縮減至 1.70°。Yaw 軸的誤差會直接導致影像在軸狀面（Axial plane）上的不吻合，這對於需要精確描繪腦神經或細小病灶的 SRS 計畫影響甚鉅。從上述三個維度的數據變化可以確認，放射科與放射治療科的協作綜效，確實能全面且顯著地改善 MRI/CT 影像融合對位的準確性。

放射科與放腫科協作對無專用放療 MRI 設備的效益

這項研究的結果不僅僅是數字上的改善，更凸顯了跨領域多學科合作在臨床實務上的戰略價值。透過放射科與放射治療科之間的緊密協作，醫院得以針對 SRS 治療計畫，建立並執行一套經過改良的 MRI 影像擷取協議（Acquisition protocol）。這種協議確保了影像在幾何空間上的一致性，使得診斷端產出的影像能夠無縫接軌至治療端。

特別值得注意的是熱塑型頸部固定枕所扮演的關鍵角色。這個輔具的導入提供了一個簡單（Simple）、具高再現性（Reproducible）且容易取得（Accessible）的解決方案。它不需要複雜的機構改裝，就能在常規的掃描流程中發揮穩定病患姿勢的強大功效，有效提升了 MRI/CT 影像融合的整體品質。

從機構硬體配置的角度來看，這套協作模式與輔具方案具有極高的應用價值。對於那些尚未配備放射治療專用模擬 MRI 掃描儀（Dedicated MRI scanners for radiotherapy）的醫院而言，這無疑是一大福音。專用型號通常具備平坦的射擊床面與相容的固定面罩底座，但造價高昂且空間需求大。透過 Group B 的作業模式，一般診斷型 MRI 也能產出符合放療高標準的三維幾何影像。

這種以軟性流程與低成本輔具克服硬體先天限制的做法，充分展現了醫療放射技術人員在優化影像品質上的核心影響力。不僅維持了患者在 MRI 檢查中的基本舒適度，更達到了 SRS 治療計畫對於影像空間對位嚴苛的精準度要求。

影像對位精準度提升的回顧性分析邊界與技術定調

回顧本篇研究的架構，作者團隊奠基於回顧性分析（Retrospective study）的基礎，針對過去兩年內的 200 筆真實數據進行探討。雖然這種研究設計能夠真實反映既有臨床流程的實際運作狀況與介入成效，但也意味著數據本身受限於單一醫療機構的特定儀器型號與科室作業文化。不同廠牌的 MRI 頭部線圈內部空間差異，可能也會對熱塑型頸部固定枕的置入與實際支撐效果產生變數。

此外，本篇研究所提取的核心指標聚焦於三維空間中的旋轉偏移量（Pitch, Roll, Yaw）。這意味著雖然證實了擺位協作在角度修正上的巨大貢獻，但影像融合過程中的其他潛在變因，例如因 MRI 主磁場不均勻（B0 inhomogeneity）或梯度磁場非線性（Gradient non-linearity）所導致的影像幾何扭曲（Geometric distortion），並未在本次探討的範圍內。這些硬體層面的物理限制，仍需仰賴後端的品保（QC）校正軟體來處理。

然而，研究結果明確支持了一項結論：放射科與放射治療部門之間的多學科協同合作，能為臨床帶來顯著的正面效益。透過熱塑型頸部固定枕的輔助，確實能實質性地改善 MRI 與 CT 影像的共對位品質。這種技術端的整合，在優化立體定位放射線手術（SRS）計畫的精確度上，提供了具體且可量化的科學證據。

藉由導入熱塑型頸部固定枕與跨科室雷射對位，能有效將 MRI/CT 影像融合的 Pitch 旋轉誤差從 7.44° 降至 3.46°，為無專用放療 MRI 的環境提供高再現性解方。