本文關(guān)鍵詞：鮮紅斑痣光動(dòng)力治療中光劑量的控制和優(yōu)化

  更多相關(guān)文章： 鮮紅斑痣 光動(dòng)力治療 光劑量控制 照光優(yōu)化 病灶評(píng)估

【摘要】：光動(dòng)力療法以其高度選擇性、無(wú)瘢痕褪色、療效穩(wěn)定可靠、操作安全簡(jiǎn)便等特點(diǎn),已逐漸成為鮮紅斑痣(Port wine stains,PWS)臨床治療的重要方法之一。然而,目前其臨床治療過(guò)程中仍面臨眾多臨床操作問(wèn)題,如依賴(lài)醫(yī)生主觀評(píng)價(jià)、手持設(shè)備操作照光、難以實(shí)現(xiàn)客觀、準(zhǔn)確、智能地進(jìn)行疾病評(píng)價(jià)與光劑量控制等。因此,建立客觀量化的疾病評(píng)估與光照治療控制方法是實(shí)現(xiàn)鮮紅斑痣光動(dòng)力治療個(gè)性化的必由之路。本文將借助計(jì)算機(jī)立體視覺(jué)系統(tǒng)和圖像處理技術(shù)建立鮮紅斑痣光動(dòng)力治療與評(píng)價(jià)方案,并采用攝像機(jī)和投影儀搭建了一套三維數(shù)字化光動(dòng)力治療控制驗(yàn)證系統(tǒng)。首先,本文通過(guò)對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定,建立了以攝像機(jī)坐標(biāo)系為參考坐標(biāo)系的三維空間,基于格雷碼編碼結(jié)構(gòu)光對(duì)鮮紅斑痣的頭部仿真模型進(jìn)行三維重建,確定病灶、投影儀相對(duì)于攝像機(jī)的位置,提取了具有毫米精度的病灶三維點(diǎn)云,為光照治療、光劑量?jī)?yōu)化控制及療效評(píng)價(jià)提供了三維數(shù)字量化模型。其次,本文利用三維重建獲取的視覺(jué)系統(tǒng)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系,實(shí)現(xiàn)了投影儀仿真治療光自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)病灶治療,獲得了治療光照與病灶區(qū)域的良好匹配,解決了光動(dòng)力治療光照區(qū)域的曲面控制問(wèn)題;同時(shí),根據(jù)病灶三維特征提出了一種基于病灶表面法線的加權(quán)投光方向優(yōu)化算法,解決了單次光動(dòng)力治療時(shí)病灶區(qū)域接受到的光功率優(yōu)化分配問(wèn)題,有利于提高單次光照效率及輔助醫(yī)生完成治療規(guī)劃。最后,考慮到鮮紅斑痣皮損分布的非均勻性特點(diǎn),本文采用超像素聚類(lèi)算法對(duì)海姆泊芬臨床II期的7位患者多療程病灶圖像進(jìn)行精細(xì)化劃分,借助患者粘貼的比色卡實(shí)現(xiàn)了病灶局部區(qū)域細(xì)化評(píng)級(jí),完成了不同療程的治療效果評(píng)估,為解決光動(dòng)力治療的量效評(píng)價(jià)提供了一種量化解決方法。本文基于病灶三維數(shù)字化信息和圖像導(dǎo)航控制為鮮紅斑痣光動(dòng)力治療過(guò)程中的病灶定位、投光控制和病灶評(píng)估等問(wèn)題提供了解決思路,為鮮紅斑痣光動(dòng)力治療的個(gè)性化、精準(zhǔn)化治療奠定了工程實(shí)踐基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：鮮紅斑痣 光動(dòng)力治療 光劑量控制 照光優(yōu)化 病灶評(píng)估
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：R758.51
【目錄】：

• 摘要5-6
• abstract6-11
• 第1章 緒論11-21
• 1.1 引言11-13
• 1.2 光動(dòng)力療法治療機(jī)制13-14
• 1.3 鮮紅斑痣光動(dòng)力治療的臨床實(shí)踐14-16
• 1.4 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-20
• 1.4.1 光動(dòng)力治療中投光方式的研究16-18
• 1.4.2 鮮紅斑痣病灶評(píng)估方法的研究18-20
• 1.5 研究?jī)?nèi)容20-21
• 第2章 三維數(shù)字化投光控制系統(tǒng)21-27
• 2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)21-24
• 2.1.1 研究方案21-22
• 2.1.2 系統(tǒng)構(gòu)成22-24
• 2.2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)24-26
• 2.2.1 系統(tǒng)功能模塊24-25
• 2.2.2 系統(tǒng)流程25-26
• 2.3 本章小結(jié)26-27
• 第3章 病灶三維重建27-41
• 3.1 三維重建流程27-28
• 3.2 三維重建系統(tǒng)28-34
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)28
• 3.2.2 攝像機(jī)-投影儀視覺(jué)系統(tǒng)標(biāo)定28-31
• 3.2.3 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)標(biāo)定結(jié)果31-34
• 3.3 格雷碼編碼結(jié)構(gòu)光三維重建34-38
• 3.3.1 格雷碼編碼解碼原理34-36
• 3.3.2 三維點(diǎn)云坐標(biāo)計(jì)算36-38
• 3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果38-40
• 3.4.1 三維重建和精度分析38-39
• 3.4.2 病灶三維點(diǎn)云提取39-40
• 3.5 本章小結(jié)40-41
• 第4章 治療光照的優(yōu)化41-56
• 4.1 投光方向的控制41-44
• 4.1.1 投影儀對(duì)準(zhǔn)照光41-42
• 4.1.2 投光方向優(yōu)化流程42-44
• 4.2 病灶點(diǎn)云處理44-48
• 4.2.1 病灶點(diǎn)云預(yù)處理44-46
• 4.2.2 病灶表面法向量46-48
• 4.2.3 病灶治療單元48
• 4.3 投光方向的優(yōu)化48-51
• 4.3.1 照光分布評(píng)估值49
• 4.3.2 優(yōu)化函數(shù)49
• 4.3.3 投影儀位置更新49-51
• 4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果51-55
• 4.4.1 照光方向優(yōu)化51-52
• 4.4.2 優(yōu)化結(jié)果分析52-54
• 4.4.3 優(yōu)化后調(diào)制照光54-55
• 4.5 本章小結(jié)55-56
• 第5章 病灶評(píng)估56-76
• 5.1 病灶評(píng)估方案56-57
• 5.2 超像素分割57-62
• 5.2.1 超像素聚類(lèi)算法57-58
• 5.2.2 顏色空間選擇58-59
• 5.2.3 病灶圖像分割59-62
• 5.3 病灶區(qū)域提取和分析62-66
• 5.4 病灶客觀評(píng)估66-75
• 5.4.1 病灶級(jí)別評(píng)定66-69
• 5.4.2 病灶療效評(píng)估69-75
• 5.5 本章小結(jié)75-76
• 第6章 總結(jié)與展望76-78
• 6.1 總結(jié)76
• 6.2 展望76-78
• 參考文獻(xiàn)78-83
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單83-84
• 致謝84

【相似文獻(xiàn)】

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