延髓星形細胞瘤多模影像配融改進算法臨床研究
發(fā)布時間:2021-06-23 07:06
延髓星形細胞瘤影像配準融合,是精準診療的關(guān)鍵技術(shù)之一.雖然傳統(tǒng)的變形配準融合的方法,能反映病灶解剖結(jié)構(gòu)在放射治療中發(fā)生的局部形變,但對于低對比度延髓星形細胞瘤影像,處理的速度和精度難以達到臨床要求.目的:實現(xiàn)延髓星形細胞瘤多模影像配準融合,滿足在臨床治療中勾畫、擺位及實施的應用需求.方法:在傳統(tǒng)搜索算法的基礎(chǔ)上,采用了改進算法,實現(xiàn)了延髓星形細胞瘤多模態(tài)影像的配準融合.結(jié)果:延髓星形細胞瘤配準融合的精度和速度都達到了臨床應用的要求.結(jié)論:探索了建立延髓星形細胞瘤影像,多模態(tài)配準融合適合臨床診療的改進算法.
【文章來源】:赤峰學院學報(自然科學版). 2019,35(10)
【文章頁數(shù)】:3 頁
【部分圖文】:
改進算法的配準融合流程圖
諍系氖迪至鞒?3配準實驗與結(jié)果3.1實驗過程延髓星形細胞瘤多模影像配準融合改進算法,是在Matlab2016a環(huán)境實現(xiàn)的,采集同一人CT和MRI樣本368個病例,首先輸入?yún)⒖己透訄D像,提取數(shù)據(jù)并實例化,之后設(shè)置濾波參數(shù)低通濾波處理,接著按照給定的初始點和方向搜索,計算互信息值,利用改進算法依據(jù)最大互信息理論,判斷所得參數(shù)是否最優(yōu),若不是,則繼續(xù)搜索較優(yōu)參數(shù),直至搜索到滿意的精度要求的參數(shù),最后輸出配準參數(shù).3.2實驗結(jié)果應用以上改進算法對同一人多模圖像進行配準,CT和MR圖像改進算法實現(xiàn)配準結(jié)果如圖2所示.從圖2可以看到CT和MR間的多模醫(yī)學圖像配準結(jié)果的正確性,實驗結(jié)果表明,其配準運行速度為2.592秒,精度分別為0.1963,達到了亞像素節(jié)的配準精度.從表1可以得知,利用傳統(tǒng)的搜索算法配準結(jié)果的平移為9.39mm,旋轉(zhuǎn)度為20.62,耗時為11.66s,其誤差參數(shù)平移為0.07mm,旋轉(zhuǎn)度為1.62.而采用改進算法后,其誤差平移只有0.02mm,旋轉(zhuǎn)度為0.08,耗時為2.59s.所以,延髓星形細胞瘤多模配準融合改進算法的精度和速度,滿足了在臨床治療中勾畫、擺位及實施的應用需求.4結(jié)論延髓星形細胞瘤多模影像配準融合改進算法,對于低對比度延髓星形細胞瘤影像,處理的速度和精度都能達到了臨床診療的指標,改進算法配準的依據(jù),是基于圖像灰度信息的統(tǒng)計特性,避免了分割和特征提取的精度損失,提高了多模配準精度,增強了配準的魯棒性,在對同一人CT和MRI樣本368個病例實驗中具有普遍性,滿足了在臨床治療中勾畫、擺位及實施的應用需求,配準融合搜索的圖1改進算法的配準融合流程圖圖2同一人的CT-MR圖像配準結(jié)果配準方法配準結(jié)果參數(shù)誤差平移mm旋轉(zhuǎn)(°)耗時s平移mm旋轉(zhuǎn)(°)傳統(tǒng)搜索算法
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于紋理與顏色特征融合的刑偵圖像檢索算法[J]. 蘭蓉,賈世英. 西安郵電大學學報. 2016(02)
[2]刑偵圖像檢索中的特征提取及相似性度量[J]. 劉穎,黃源,高梓銘. 西安郵電大學學報. 2014(06)
[3]DICOM-RT解析及在精確放射治療計劃系統(tǒng)中的應用[J]. 劉芳,曹瑞芬,裴曦,李貴,吳宜燦,FDS團隊. 中國醫(yī)學物理學雜志. 2012(02)
[4]基于ITK與VTK的配準融合方法的研究與應用[J]. 黃善清,龍鵬程,李佳,閆鋒,李貴,吳宜燦. 計算機應用. 2010(S1)
[5]精確放射治療計劃系統(tǒng)中快速三維重建方法的研究與應用[J]. 李佳,龍鵬程,羅月童,黃善清,閆鋒,李貴,宋鋼,吳宜燦,FDS團隊. 核技術(shù). 2010(01)
[6]精確放射治療系統(tǒng)ARTS的研究與發(fā)展[J]. 吳宜燦,李國麗,陶聲祥,吳愛東,孔令玲,劉伯學,林大全,陳義學,宋鋼,趙攀,林輝,陳朝斌,黃群英,吳李軍. 中國醫(yī)學物理學雜志. 2005(06)
[7]醫(yī)學影像處理與分析開發(fā)包MITK的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 趙明昌,田捷,薛健,朱珣,何暉光,呂科. 軟件學報. 2005(04)
[8]三維醫(yī)學影像診斷工作站—3dmed[J]. 何暉光,田捷,楊驊,葛行飛. 中國體視學與圖像分析. 2001(02)
本文編號:3244487
【文章來源】:赤峰學院學報(自然科學版). 2019,35(10)
【文章頁數(shù)】:3 頁
【部分圖文】:
改進算法的配準融合流程圖
諍系氖迪至鞒?3配準實驗與結(jié)果3.1實驗過程延髓星形細胞瘤多模影像配準融合改進算法,是在Matlab2016a環(huán)境實現(xiàn)的,采集同一人CT和MRI樣本368個病例,首先輸入?yún)⒖己透訄D像,提取數(shù)據(jù)并實例化,之后設(shè)置濾波參數(shù)低通濾波處理,接著按照給定的初始點和方向搜索,計算互信息值,利用改進算法依據(jù)最大互信息理論,判斷所得參數(shù)是否最優(yōu),若不是,則繼續(xù)搜索較優(yōu)參數(shù),直至搜索到滿意的精度要求的參數(shù),最后輸出配準參數(shù).3.2實驗結(jié)果應用以上改進算法對同一人多模圖像進行配準,CT和MR圖像改進算法實現(xiàn)配準結(jié)果如圖2所示.從圖2可以看到CT和MR間的多模醫(yī)學圖像配準結(jié)果的正確性,實驗結(jié)果表明,其配準運行速度為2.592秒,精度分別為0.1963,達到了亞像素節(jié)的配準精度.從表1可以得知,利用傳統(tǒng)的搜索算法配準結(jié)果的平移為9.39mm,旋轉(zhuǎn)度為20.62,耗時為11.66s,其誤差參數(shù)平移為0.07mm,旋轉(zhuǎn)度為1.62.而采用改進算法后,其誤差平移只有0.02mm,旋轉(zhuǎn)度為0.08,耗時為2.59s.所以,延髓星形細胞瘤多模配準融合改進算法的精度和速度,滿足了在臨床治療中勾畫、擺位及實施的應用需求.4結(jié)論延髓星形細胞瘤多模影像配準融合改進算法,對于低對比度延髓星形細胞瘤影像,處理的速度和精度都能達到了臨床診療的指標,改進算法配準的依據(jù),是基于圖像灰度信息的統(tǒng)計特性,避免了分割和特征提取的精度損失,提高了多模配準精度,增強了配準的魯棒性,在對同一人CT和MRI樣本368個病例實驗中具有普遍性,滿足了在臨床治療中勾畫、擺位及實施的應用需求,配準融合搜索的圖1改進算法的配準融合流程圖圖2同一人的CT-MR圖像配準結(jié)果配準方法配準結(jié)果參數(shù)誤差平移mm旋轉(zhuǎn)(°)耗時s平移mm旋轉(zhuǎn)(°)傳統(tǒng)搜索算法
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于紋理與顏色特征融合的刑偵圖像檢索算法[J]. 蘭蓉,賈世英. 西安郵電大學學報. 2016(02)
[2]刑偵圖像檢索中的特征提取及相似性度量[J]. 劉穎,黃源,高梓銘. 西安郵電大學學報. 2014(06)
[3]DICOM-RT解析及在精確放射治療計劃系統(tǒng)中的應用[J]. 劉芳,曹瑞芬,裴曦,李貴,吳宜燦,FDS團隊. 中國醫(yī)學物理學雜志. 2012(02)
[4]基于ITK與VTK的配準融合方法的研究與應用[J]. 黃善清,龍鵬程,李佳,閆鋒,李貴,吳宜燦. 計算機應用. 2010(S1)
[5]精確放射治療計劃系統(tǒng)中快速三維重建方法的研究與應用[J]. 李佳,龍鵬程,羅月童,黃善清,閆鋒,李貴,宋鋼,吳宜燦,FDS團隊. 核技術(shù). 2010(01)
[6]精確放射治療系統(tǒng)ARTS的研究與發(fā)展[J]. 吳宜燦,李國麗,陶聲祥,吳愛東,孔令玲,劉伯學,林大全,陳義學,宋鋼,趙攀,林輝,陳朝斌,黃群英,吳李軍. 中國醫(yī)學物理學雜志. 2005(06)
[7]醫(yī)學影像處理與分析開發(fā)包MITK的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 趙明昌,田捷,薛健,朱珣,何暉光,呂科. 軟件學報. 2005(04)
[8]三維醫(yī)學影像診斷工作站—3dmed[J]. 何暉光,田捷,楊驊,葛行飛. 中國體視學與圖像分析. 2001(02)
本文編號:3244487
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