放射治療擺位和器官運(yùn)動(dòng)分析方法研究.pdf

1、放射治療的主要目的是最大限度地消滅病變組織,而周圍正常組織受到的損傷最小.但在治療過(guò)程中,呼吸運(yùn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致肺和鄰近器官的運(yùn)動(dòng),而且由于病人的擺位不當(dāng)以及治療加速器自身的機(jī)械偏差,使得治療過(guò)程中靶區(qū)偏離正確的位置(相對(duì)于此前制訂的治療計(jì)劃),從而影響治療計(jì)劃的精確實(shí)施.因此要對(duì)放射治療中的病人擺位和器官運(yùn)動(dòng)進(jìn)行相應(yīng)的研究,以提高放射治療的質(zhì)量.本文主要使用數(shù)字重建放射影像(DRR)和射野圖像,結(jié)合醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)和匹配方法,來(lái)進(jìn)行病人擺位和器官

2、運(yùn)動(dòng)的研究分析,同時(shí)對(duì)數(shù)字重建放射影像(DRR)的制作,匹配相似性算子的選擇以及最大互信息配準(zhǔn)做了相關(guān)討論.論文首先探討了數(shù)字重建放射影像(DRR)的原理和制作方法,使用光線跟蹤算法,制作了不同照射能量、不同照射角度的不同部位(腹部和頭部)DRR圖像,針對(duì)DRR圖像制作過(guò)程比較耗費(fèi)時(shí)間的缺點(diǎn),在插值方法選擇和體元預(yù)處理等方面進(jìn)行了一些改進(jìn),在保證圖像質(zhì)量的前提下,加快了生成速度.同時(shí),還對(duì)DRR圖像的分辨率、交互等方面進(jìn)行了討論,并對(duì)最

3、大強(qiáng)度投影(MIP)及其相關(guān)方法進(jìn)行了試驗(yàn).接下來(lái)介紹了醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)的相關(guān)原理,通過(guò)由治療計(jì)劃所用的DRR圖像得到相關(guān)的靶區(qū)模板圖像,與治療前采集的射野圖像進(jìn)行匹配,得到相應(yīng)的病人擺位誤差,這里把相關(guān)比、相關(guān)比結(jié)合梯度、相關(guān)系數(shù)分別作為匹配中使用的相似性測(cè)度算子,進(jìn)行比較.同時(shí),針對(duì)基于灰度匹配運(yùn)算量大的不足,對(duì)計(jì)算過(guò)程做了一些改進(jìn),從而加快了運(yùn)算速度.對(duì)于實(shí)際的三維病人擺位誤差檢測(cè)進(jìn)行了分析,并提出了以后研究的方向.最后,利用放射治療