近距離粒子放射治療作為一種新興的利用現(xiàn)代高科技技術(shù)治療癌癥的微創(chuàng)性手術(shù),以其精度高、創(chuàng)傷小和治療效果好等優(yōu)勢,在臨床上顯示出廣闊的應(yīng)用前景。術(shù)后驗(yàn)證是近距離粒子放射治療中必不可少的一部分。其主要是對術(shù)后做一次精確的劑量驗(yàn)證和評估,以檢測手術(shù)是否能夠達(dá)到預(yù)期的效果。故對術(shù)后驗(yàn)證技術(shù)的研究具有重大的理論研究意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。首先,實(shí)現(xiàn)腫瘤靶區(qū)和重要器官的可視化三維重建。主要內(nèi)容為:通過自主開發(fā)的圖像分割工具對腫瘤靶區(qū)以及重要器官進(jìn)行輪廓提取和填充,對虛擬圖像空間中的每個(gè)器官進(jìn)行渲染賦值,利用面繪制等技術(shù)對其進(jìn)行三維重建,以完成其可視化。其次,本文提出了一種基于CT圖像的,自動粒子拾取算法。該算法通過對粒子區(qū)域進(jìn)行閾值、去噪等處理,將所得的連通區(qū)域準(zhǔn)確分類。創(chuàng)新性地運(yùn)用Canny邊緣檢測算法和改善后的凹點(diǎn)匹配算法將黏結(jié)粒子分離為單個(gè)粒子,并通過計(jì)算圖像矩等參數(shù)以確定粒子的位置和方向。最后,本文設(shè)計(jì)兩種不同的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證所提算法的性能,完成術(shù)后驗(yàn)證系統(tǒng)的開發(fā)和搭建,并將其成功集成到實(shí)驗(yàn)室（IGRTS）自主研發(fā)的三維放射治療計(jì)劃系統(tǒng)中。物理仿體實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,粒子拾取的位置誤差為（0.61±0... 

【文章來源】：天津理工大學(xué)天津市

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題的研究背景
    1.2 三維放射治療計(jì)劃系統(tǒng)
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 醫(yī)學(xué)圖像的可視化三維重建
        1.3.2 近距離放射治療術(shù)后驗(yàn)證粒子拾取算法
    1.4 課題的研究意義
    1.5 論文研究內(nèi)容及組織結(jié)構(gòu)
第二章 醫(yī)學(xué)圖像中器官的可視化三維重建
    2.1 引言
    2.2 CT圖像的成像特征
    2.3 器官輪廓的提取
        2.3.1 圖像數(shù)據(jù)的應(yīng)用
        2.3.2 虛擬圖像空間的創(chuàng)建
        2.3.3 器官輪廓提取
    2.4 器官的三維重建
        2.4.1 MarchingCubes算法
        2.4.2 面繪制及器官的重建
    2.5 開發(fā)源的介紹
    2.6 本章小結(jié)
第三章 基于CT圖像的近距離放射治療術(shù)后驗(yàn)證粒子拾取算法
    3.1 引言
    3.2 基于灰度分布直方圖的OTSU最佳全局閾值處理
        3.2.1 空間域和灰度變換
        3.2.2 CT圖像的灰度分布直方圖
        3.2.3 最佳閾值*k的確定
        3.2.4 DICOM圖像二值化
    3.3 粒子分類
        3.3.1 連通區(qū)域的標(biāo)定
        3.3.2 粒子標(biāo)準(zhǔn)體積的確定
        3.3.3 粒子分類的確定
    3.4 黏結(jié)粒子的分離
        3.4.1 Canny邊緣檢測
        3.4.2 凹點(diǎn)匹配算法
    3.5 粒子質(zhì)心和方向的確定
    3.6 本章小結(jié)
第四章 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)及其結(jié)果分析
    4.1 引言
    4.2 物理仿體實(shí)驗(yàn)
        4.2.1 物理仿體實(shí)驗(yàn)材料
        4.2.2 物理仿體實(shí)驗(yàn)流程
        4.2.3 物理仿體實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    4.3 病例驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
        4.3.1 病例驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)材料
        4.3.2 病例驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)流程
        4.3.3 病例驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    4.4 本章小結(jié)
第五章 術(shù)后驗(yàn)證系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
    5.1 開發(fā)環(huán)境
    5.2 系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)及主界面
    5.3 系統(tǒng)的各功能模塊設(shè)計(jì)
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 研究總結(jié)
    6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和科研情況說明
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]碘-125粒子在治療惡性腫瘤中的研究進(jìn)展[J]. 費(fèi)勇,郭平.  國際醫(yī)學(xué)放射學(xué)雜志. 2013(05)
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本文編號：3173510