应用于临床放射治疗的图像平台构建

摘要

目前放射治疗技术随着放疗设备的不断改进，治疗计划的完善，肿瘤定位精度的提高，已成为肿瘤治疗的重要手段。其中，又以调强适形放射技术代表了最先进水平。相比之下，国内的放射治疗水平仍很落后，部分放疗设备仍未兼容DICOM放射治疗协议(DICOM RT，Radiotherapy in DICOM)，因此对数据的非标准化存取限制了放疗的执行效率和效果；放疗各流程的图像处理技术落后，成为影响放疗定位精确性的重要因素。 本文开篇对放射治疗的现状作了简要的介绍，通过分析放射治疗每一环节完成的工作内容，介绍了DICOM RT协议以及图像后处理技术在其中的作用，提出了通过构建支持DICOM RT协议的图像处理平台来提高放射治疗效率与效果的方案。首先采用Visual C++工具尝试通过构建二个支持DICOM RT协议的平台，实现放射治疗设备间的无缝接口。其次，参照放射治疗的流程，用Matlab工具探讨了放疗过程中的部分图像处理功能，主要包括：探讨从投影域去除金属物体在图像中产生的伪影的方法；采用三线性插值与矩阵变换方法实现对CT图像的多平面重建；对经序列图像插值生成的三维数据场利用光线跟踪技术生成DRR图像；利用互信息配准技术对生成的数字重建透视图(DRR图像)完成配准工作，计算出偏移量；对上述图像处理方法进行了实验和简单的结果分析。最后，对放射治疗图像进行数据库存储，以容纳海量数据。 根据实验结果，在对DICOM RT协议兼容的平台上，可以集中实现一些图像后处理算法，并取得预期效果，因此可以作为提高放射治疗效率与效果的一种途径。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1放射治疗现状

1.2图像处理在放射治疗各流程中的重要作用

1.3国内放射治疗中可以改进的地方

1.4本课题的目的和主要内容

第二章DICOM RT协议

2.1 DICOM标准简介

2.2 DICOM RT扩展

2.3数据库的设计

第三章去除金属伪影的模拟实验

3.1概述

3.2金属伪影产生的原因

3.3金属伪影消除

3.4实验

3.5结论

第四章图像的多平面重建

4.1 概述

4.2坐标系定义

4.3基本几何变换矩阵

4.4调节窗宽窗位

4.5多平面重建(MPR)

第五章DRR图像与互信息配准技术

5.1 概述

5.2数字重建射线图像(DRR图像)

5.3互信息配准

第六章总结和展望

6.1本文完成的主要工作

6.2需要进一步完善的工作

参考文献

发表论文和科研情况说明

致 谢