放射治療的主要目的是最大限度地消滅病變組織,而周圍正常組織受到的損傷最小。但在治療過程中,呼吸運動會導(dǎo)致肺和鄰近器官的運動,而且由于病人的擺位不當以及治療加速器自身的機械偏差,使得治療過程中靶區(qū)偏離正確的位置（相對于此前制訂的治療計劃）,從而影響治療計劃的精確實施。因此要對放射治療中的病人擺位和器官運動進行相應(yīng)的研究,以提高放射治療的質(zhì)量。 本文主要使用數(shù)字重建放射影像（DRR）和射野圖像,結(jié)合醫(yī)學(xué)圖像配準和匹配方法,來進行病人擺位和器官運動的研究分析,同時對數(shù)字重建放射影像（DRR）的制作,匹配相似性算子的選擇以及最大互信息配準做了相關(guān)討論。 論文首先探討了數(shù)字重建放射影像（DRR）的原理和制作方法,使用光線跟蹤算法,制作了不同照射能量、不同照射角度的不同部位（腹部和頭部）DRR圖像,針對DRR圖像制作過程比較耗費時間的缺點,在插值方法選擇和體元預(yù)處理等方面進行了一些改進,在保證圖像質(zhì)量的前提下,加快了生成速度。同時,還對DRR圖像的分辨率、交互等方面進行了討論,并對最大強度投影（MIP）及其相關(guān)方法進行了試驗。 接下來介紹了醫(yī)學(xué)... 

【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 放射治療擺位和器官運動分析的背景和意義
    1.2 基于圖像配準進行擺位和器官運動分析
    1.3 本文組織內(nèi)容
第二章 數(shù)字重建放射影像(DRR)
    2.1 引言
    2.2 DRR構(gòu)造方法-光線跟蹤(Ray Casting)
        2.2.1 算法原理
        2.2.2 幾何模型及坐標系
    2.3 數(shù)字重建放射圖像構(gòu)造過程
    2.4 實驗結(jié)果及討論
        2.4.1 CT值與衰減系數(shù)的轉(zhuǎn)化及DRR增強
        2.4.2 DRR計算時間及分辨率
        2.4.3 DRR交互及其圖像質(zhì)量
    2.5 最大強度投影(MIP)及其相關(guān)方法
    2.6 本章小結(jié)
第三章 病人擺位分析方法
    3.1 引言
    3.2 電子射野裝置和射野圖像
    3.3 醫(yī)學(xué)圖像配準基本原理
        3.3.1 醫(yī)學(xué)圖像配準的分類及基本方法
        3.3.2 醫(yī)學(xué)圖像配準的基本過程
        3.3.3 醫(yī)學(xué)圖像配準中的幾何變換
        3.3.4 醫(yī)學(xué)圖像配準中的多參數(shù)優(yōu)化算法
        3.3.5 配準方法精度評價
    3.4 病人擺位誤差的檢測
        3.4.1 醫(yī)學(xué)圖像配準和匹配中的相似性測度
        3.4.2 射野圖像的預(yù)處理
        3.4.3 使用相關(guān)比匹配DRR與射野圖像
        3.4.4 相關(guān)比結(jié)合梯度匹配DRR與射野圖像
        3.4.5 使用相關(guān)系數(shù)匹配DRR與射野圖像
        3.4.6 匹配計算中的加速方法
    3.5 實際擺位誤差檢測的討論
    3.6 本章小結(jié)
第四章 器官運動分析
    4.1 引言
    4.2 器官運動分析所使用的射野影像
    4.3 基于特征和分割的方法
    4.4 最大互信息配準
    4.5 配準中的插值算法
    4.6 實驗結(jié)果及討論
        4.6.1 實驗結(jié)果
        4.6.2 采樣對于配準的影響
        4.6.3 灰度級級別對于配準的影響
        4.6.4 出界點的處理
        4.6.5 插值對于目標函數(shù)的影響
        4.6.6 互信息的局限性
    4.7 小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻
致 謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于互信息量圖像配準中目標函數(shù)局部極值的成因分析與克服[J]. 劉哲星,江貴平,張煜,謝小棉,李樹祥.  中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報. 2003(06)



本文編號：3688056