惡性腫瘤放療PET-CT-SCT-MRI影像配準(zhǔn)軟件系統(tǒng)研發(fā).pdf

1、腫瘤臨床放療計(jì)劃通常需要同時(shí)使用PET(positron emission tomography)、CT(computed tomography)和MRI(nuclear magnetic resonance imaging)影像對(duì)腫瘤及其危及器官進(jìn)行高精度的定位。這三種不同影像是由不同成像原理得到，CT成像有較高的分辨率，能清楚地顯示出體內(nèi)臟器、骨骼的解剖結(jié)構(gòu)，但不能顯示功能信息；MRI同樣有較高的分辨率，其能夠很好的體現(xiàn)出軟組織結(jié)構(gòu)

2、；PET是對(duì)活機(jī)體的生物化學(xué)顯像，反映了機(jī)體的功能信息，但是圖像模糊，不能清楚地反映形態(tài)結(jié)構(gòu)。不同模態(tài)影像有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，但目前還沒有一種成像系統(tǒng)能夠同時(shí)獲取這三種影像，因此需要在使用之前，對(duì)PET/CT/MRI影像進(jìn)行高精度的配準(zhǔn)。
　　本文設(shè)計(jì)、開發(fā)了一個(gè)PET/CT/SCT/MRI影像配準(zhǔn)與評(píng)估軟件系統(tǒng)。該系統(tǒng)為臨床放療醫(yī)師提供一個(gè)操作方便、界面友好、智能化程度高的操作平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了三維PET/CT、SCT和MRI影像精確配準(zhǔn)

3、和評(píng)估等功能。主要研發(fā)內(nèi)容和成果如下：
　　1)在VC++2010集成開發(fā)環(huán)境下集成醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)Elastix類庫、醫(yī)學(xué)影像分割和配準(zhǔn)C++庫ITK、影像數(shù)據(jù)可視化C++庫VTK和圖形用戶界面Qt，設(shè)計(jì)、開發(fā)了一個(gè)PET/CT/SCT/MRI醫(yī)學(xué)影像配準(zhǔn)與可視化評(píng)估軟件系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有開放的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、支持DICOM醫(yī)學(xué)影像文件標(biāo)準(zhǔn)、具有友好的用戶操作界面和很強(qiáng)的系統(tǒng)擴(kuò)展性、可移植性。
　　2)利用三線性插值算法對(duì)不同分辨率

4、PET/CT/SCT/MRI影像進(jìn)行插值和坐標(biāo)變換，實(shí)現(xiàn)了多模態(tài)影像疊加可視化顯示，為配準(zhǔn)方法和參數(shù)的選擇提供可視化的配準(zhǔn)前影像相對(duì)位置、形變信息，以便配準(zhǔn)能更快更好的完成。
　　3)設(shè)計(jì)、開發(fā)了交互式、可視化的多模態(tài)醫(yī)學(xué)影像配準(zhǔn)與可視化評(píng)估模塊，使影像配準(zhǔn)方法及其對(duì)應(yīng)參數(shù)的選擇和配準(zhǔn)結(jié)果的評(píng)估過程簡(jiǎn)單化。
　　4)提出了一種多級(jí)配準(zhǔn)實(shí)施方法，化繁為簡(jiǎn)，將復(fù)雜的幾何變換分作多步簡(jiǎn)單的變換，將待配準(zhǔn)的PET/CT/SCT/MR