生物热效应治疗系统中的肿瘤病灶识别和计算

摘要

恶性肿瘤是严重危害人类健康的疾病之一，利用生物的热效应治疗肿瘤是继手术治疗、放射治疗、化学治疗和生物治疗后的第五种治疗肿瘤的方法。本论文旨在对热效应治疗（简称热疗）系统中的肿瘤病灶识别和计算进行相关研究。使用DICOM序列图像利用图像处理技术和三维重建技术分割和重建出肿瘤病灶区的三维结构与形态，为肿瘤三维立体诊断和热疗做必要的前期准备。对进一步模拟操作提供视觉交互手段，辅助医生诊断、制订合理的手术规划方案，确定穿刺点的位置、穿刺针的方向和热场参数有着极其重要的积极意义。因此，研究热效应治疗系统中的肿瘤病灶识别和计算具有重要的学术意义和临床应用参考价值。
　　 本文采用VS2010为开发IDE，使用QT开发用户界面，利用ITK、VTK对DICOM序列图片使用图像分割技术和重建技术对肿瘤病灶区进行识别和计算。主要实现了DICOM序列图片的读取、预处理和显示，采用手工勾画和ITK提供的区域增长算法（置信连接算法）相结合的方法分割出肿瘤病灶区，利用VTK的体绘制（光线投射算法）和面绘制（Marching Cubes算法）两种方法对分割出的肿瘤病灶区进行三维重建使肿瘤病灶区三维立体显示并提供重建出肿瘤的矢状面、冠状面和横截面的三视图，使用VTK对重建出的三维立体肿瘤区域进行角度、长度测量和体积计算。

目录

摘要

第一章 绪论

1．1 医学影像技术的发展与肿瘤治疗现状

1．2 肿瘤病灶识别和计算的意义

1．3 研究的主要工作

第二章 开发工具简介与VTK、ITK介绍

2．1 跨平台图形用户界面开发工具QT简介

2．2 开发工具包VTK、ITK介绍

2．2．1 VTK简介

2．2．2 ITK简介

2．2．3 VTK、ITK的编译与使用

第三章 肿瘤病灶识别和计算的设计

3．1 设计目标

3．2 设计思想与流程设计

3．3 DICOM序列图片的读取和浏览

3．4 ITK与VTK数据连接

3．5 肿瘤病灶的识别与分割

3．5．1 主要分割技术介绍

3．5．2 肿瘤的识别及技术实现

3．6、肿瘤模型三维重建

3．6．1 肿瘤模型的面绘制

3．6．2 肿瘤模型的体绘制

3．6．3 肿瘤模型矢状面、冠状面、横断面的显示

3．7 肿瘤模型的计算

3．7．1 角度测量

3．7．2 长度测量

3．7．3 体积计算

第四章、总结与展望

参考文献

致谢

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