放射治療計(jì)劃中的可視化模擬技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-15 08:52
目前,放射治療已經(jīng)成為一種非常重要的腫瘤治療手段,在進(jìn)行治療之前,需要制定精確的放射治療計(jì)劃,保證最大程度的照射病灶,而周圍的重要組織受到的損傷最小,最終實(shí)現(xiàn)精確的放射治療?梢暬夹g(shù)在放射治療計(jì)劃的制定過程中發(fā)揮著越來越重要的作用,成為了放射治療領(lǐng)域中的一個(gè)研究熱點(diǎn)。因此,對可視化技術(shù)的研究,不僅具有重要的學(xué)術(shù)意義,而且對放射治療技術(shù)的發(fā)展具有重要的推動(dòng)作用。本文對放射治療計(jì)劃中的可視化技術(shù)進(jìn)行了比較深入的研究,包括醫(yī)學(xué)圖像可視化、數(shù)字影像重建和虛擬放療環(huán)境,并借助計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)了這些可視化技術(shù)。首先,本文對醫(yī)學(xué)圖像可視化算法做了詳細(xì)的討論,主要研究了Marching Cubes(MC)和Ray-casting(RC)這兩種方法,給出了針對性的改進(jìn)辦法,并根據(jù)這兩種方法實(shí)現(xiàn)了面繪制和體繪制。由于序列二維輪廓線重建三維形體在放射治療計(jì)劃制定過程中有著重要的應(yīng)用,本文運(yùn)用交互式的方法進(jìn)行斷層二維輪廓線的提取,并采用Delaunay三角剖分方法進(jìn)行輪廓線的表面重建。數(shù)字影像重建是放射治療計(jì)劃采用的一項(xiàng)關(guān)鍵可視化技術(shù),根據(jù)X射線成像的物理原理,將光線跟蹤技術(shù)運(yùn)用于數(shù)字影像重建,并采用圖像增強(qiáng)技術(shù)...
【文章來源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
放射治療設(shè)備的碰撞
fxagxbijij( )= ()+i , j= 0,1,2,N 1(2.1)其中 ()ijf x為顯示所需要的灰度值, ()ijg x為原始值, a 為修正斜率, b 為修正截距。此外,我們可以需要獲得圖像的病人信息、窗寬、窗位、像素行列間距等一系列圖像信息,如圖 2.3 為 DICOM 格式圖像的部分信息,包括病人姓名、圖像分辨率、字節(jié)傳輸順序、修正斜率、修正截距及文件信息等。
(c)w/l: 187/32 (d)w/l: 998/32圖 2. 5 調(diào)窗效果對比一斷層切片為基礎(chǔ),采用了不同的窗寬和窗位調(diào)節(jié)圖像,圖 2.5 為和(b)對比可以發(fā)現(xiàn),調(diào)節(jié)窗位主要影響圖像的亮度,窗位越低亮d)看出,調(diào)節(jié)窗寬主要影響對比度,窗寬越小,對比越明顯。由者之間存在著密切的關(guān)系,所以根據(jù)觀察的需要,兩者應(yīng)匹配地調(diào)波數(shù)據(jù)在采集過程中,影像設(shè)備中各種電子器件的隨機(jī)擾動(dòng),不可避生在分析數(shù)據(jù)時(shí)不受這些噪聲圖像的影響,在使用圖像數(shù)據(jù)之前需制噪聲,提高信噪比[42-43],增強(qiáng)圖像特征,使噪聲對原始數(shù)據(jù)的負(fù)醫(yī)生做出正確的判斷,設(shè)計(jì)出優(yōu)秀的治療計(jì)劃。算
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種改進(jìn)的MC算法[J]. 朱經(jīng)緯,蒙培生,王乘. 中國圖象圖形學(xué)報(bào). 2008(07)
[2]基于ITK、VTK的DICOM圖像的顯示及信息提取[J]. 郝瑋琳,杜建軍,劉有軍. 北京生物醫(yī)學(xué)工程. 2008(02)
[3]實(shí)時(shí)碰撞檢測算法綜述[J]. 鄒益勝,丁國富,許明恒,何邕. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2008(01)
[4]精確放射治療的發(fā)展[J]. 雒書朋,王麗玲. 醫(yī)療衛(wèi)生裝備. 2007(11)
[5]一種基于光場的數(shù)字重建影像快速生成算法[J]. 劉鵬,高軍,雷勛祖,周凌宏. 南方醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(10)
[6]基于改進(jìn)MC算法的DICOM格式CT圖像三維重建[J]. 劉泗巖,廖文和. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2006(12)
[7]Marching Cubes算法改進(jìn)研究及應(yīng)用[J]. 僧德文,李仲學(xué),李翠平,李春民. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2006(07)
[8]醫(yī)學(xué)體數(shù)據(jù)三維可視化技術(shù)[J]. 宋衛(wèi)衛(wèi),李冠華,歐宗瑛. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2006(18)
[9]基于VTK的Delaunay三角網(wǎng)生成研究[J]. 徐蘇維,王軍見,盛業(yè)華. 測繪與空間地理信息. 2005(05)
[10]剛體碰撞檢測方法及其在放療計(jì)劃中的應(yīng)用[J]. 徐鵬,Jonathan Yao,堯德中,李智慧. 中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào). 2005(03)
博士論文
[1]醫(yī)學(xué)體數(shù)據(jù)場可視化關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 田沄.西北工業(yè)大學(xué) 2007
[2]醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)可視化中若干問題研究[D]. 梁秀霞.山東大學(xué) 2006
[3]基于醫(yī)學(xué)斷層圖像的三維可視化實(shí)現(xiàn)技術(shù)研究[D]. 陶玲.南京航空航天大學(xué) 2005
[4]基于可視化的三維放射治療計(jì)算機(jī)模擬系統(tǒng)的研究[D]. 李智慧.四川大學(xué) 2002
碩士論文
[1]三角剖分算法研究[D]. 周知.哈爾濱理工大學(xué) 2007
[2]基于輪廓線的可視化研究[D]. 陳琪.華中科技大學(xué) 2006
[3]三維放射治療計(jì)劃系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 王文華.西安電子科技大學(xué) 2005
[4]三維放療計(jì)劃系統(tǒng)及關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 洪旭杰.西安電子科技大學(xué) 2005
[5]基于PC機(jī)的CT醫(yī)學(xué)圖像三維重建算法與實(shí)現(xiàn)的研究[D]. 陳靈娜.中南大學(xué) 2004
本文編號:3590313
【文章來源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
放射治療設(shè)備的碰撞
fxagxbijij( )= ()+i , j= 0,1,2,N 1(2.1)其中 ()ijf x為顯示所需要的灰度值, ()ijg x為原始值, a 為修正斜率, b 為修正截距。此外,我們可以需要獲得圖像的病人信息、窗寬、窗位、像素行列間距等一系列圖像信息,如圖 2.3 為 DICOM 格式圖像的部分信息,包括病人姓名、圖像分辨率、字節(jié)傳輸順序、修正斜率、修正截距及文件信息等。
(c)w/l: 187/32 (d)w/l: 998/32圖 2. 5 調(diào)窗效果對比一斷層切片為基礎(chǔ),采用了不同的窗寬和窗位調(diào)節(jié)圖像,圖 2.5 為和(b)對比可以發(fā)現(xiàn),調(diào)節(jié)窗位主要影響圖像的亮度,窗位越低亮d)看出,調(diào)節(jié)窗寬主要影響對比度,窗寬越小,對比越明顯。由者之間存在著密切的關(guān)系,所以根據(jù)觀察的需要,兩者應(yīng)匹配地調(diào)波數(shù)據(jù)在采集過程中,影像設(shè)備中各種電子器件的隨機(jī)擾動(dòng),不可避生在分析數(shù)據(jù)時(shí)不受這些噪聲圖像的影響,在使用圖像數(shù)據(jù)之前需制噪聲,提高信噪比[42-43],增強(qiáng)圖像特征,使噪聲對原始數(shù)據(jù)的負(fù)醫(yī)生做出正確的判斷,設(shè)計(jì)出優(yōu)秀的治療計(jì)劃。算
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種改進(jìn)的MC算法[J]. 朱經(jīng)緯,蒙培生,王乘. 中國圖象圖形學(xué)報(bào). 2008(07)
[2]基于ITK、VTK的DICOM圖像的顯示及信息提取[J]. 郝瑋琳,杜建軍,劉有軍. 北京生物醫(yī)學(xué)工程. 2008(02)
[3]實(shí)時(shí)碰撞檢測算法綜述[J]. 鄒益勝,丁國富,許明恒,何邕. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2008(01)
[4]精確放射治療的發(fā)展[J]. 雒書朋,王麗玲. 醫(yī)療衛(wèi)生裝備. 2007(11)
[5]一種基于光場的數(shù)字重建影像快速生成算法[J]. 劉鵬,高軍,雷勛祖,周凌宏. 南方醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(10)
[6]基于改進(jìn)MC算法的DICOM格式CT圖像三維重建[J]. 劉泗巖,廖文和. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2006(12)
[7]Marching Cubes算法改進(jìn)研究及應(yīng)用[J]. 僧德文,李仲學(xué),李翠平,李春民. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2006(07)
[8]醫(yī)學(xué)體數(shù)據(jù)三維可視化技術(shù)[J]. 宋衛(wèi)衛(wèi),李冠華,歐宗瑛. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2006(18)
[9]基于VTK的Delaunay三角網(wǎng)生成研究[J]. 徐蘇維,王軍見,盛業(yè)華. 測繪與空間地理信息. 2005(05)
[10]剛體碰撞檢測方法及其在放療計(jì)劃中的應(yīng)用[J]. 徐鵬,Jonathan Yao,堯德中,李智慧. 中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào). 2005(03)
博士論文
[1]醫(yī)學(xué)體數(shù)據(jù)場可視化關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 田沄.西北工業(yè)大學(xué) 2007
[2]醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)可視化中若干問題研究[D]. 梁秀霞.山東大學(xué) 2006
[3]基于醫(yī)學(xué)斷層圖像的三維可視化實(shí)現(xiàn)技術(shù)研究[D]. 陶玲.南京航空航天大學(xué) 2005
[4]基于可視化的三維放射治療計(jì)算機(jī)模擬系統(tǒng)的研究[D]. 李智慧.四川大學(xué) 2002
碩士論文
[1]三角剖分算法研究[D]. 周知.哈爾濱理工大學(xué) 2007
[2]基于輪廓線的可視化研究[D]. 陳琪.華中科技大學(xué) 2006
[3]三維放射治療計(jì)劃系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 王文華.西安電子科技大學(xué) 2005
[4]三維放療計(jì)劃系統(tǒng)及關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 洪旭杰.西安電子科技大學(xué) 2005
[5]基于PC機(jī)的CT醫(yī)學(xué)圖像三維重建算法與實(shí)現(xiàn)的研究[D]. 陳靈娜.中南大學(xué) 2004
本文編號:3590313
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