IGRT涉及的一些圖像配準(zhǔn)算法和劑量重建算法的研究.pdf

1、近十多年來(lái)，放療技術(shù)有了長(zhǎng)足的發(fā)展，出現(xiàn)了IMRT(Intensity Modulated Radiation Therapy)和IGRT(Image Guide．Radiation Therapy)等新的放療技術(shù)。這些技術(shù)把人們帶入了精確放療的時(shí)代。IGRT也成為當(dāng)前放療技術(shù)的熱點(diǎn)之一。如何有效利用IGRT技術(shù)實(shí)現(xiàn)真正的精確放療，對(duì)臨床醫(yī)學(xué)物理師們來(lái)說(shuō)，是一個(gè)不小的挑戰(zhàn)。盡管當(dāng)前的IGRT平臺(tái)提供了校正病人擺位誤差的功能，但是該平臺(tái)硬

2、件所能采集到的某些在線信息還只是一個(gè)個(gè)信息孤島。有待發(fā)展出一個(gè)軟件系統(tǒng)來(lái)整合所有硬件提供的功能，實(shí)現(xiàn)更有效的利用。本論文的研究目的是如何充分有效的利用IGRT平臺(tái)，讓它實(shí)現(xiàn)最大的臨床產(chǎn)出。論文涉及到兩個(gè)方面：一方面是研究如何對(duì)IGRT現(xiàn)有功能的有效利用：另一方面是探索如何整合IGRT平臺(tái)的硬件資源，實(shí)現(xiàn)一定程度的功能擴(kuò)展。 在IGRT平臺(tái)下，醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)算法是使用很多而且非常關(guān)鍵的軟件技術(shù)。任何層次上的圖像引導(dǎo)都是基于醫(yī)學(xué)圖像配

3、準(zhǔn)的結(jié)果。要想有效利用現(xiàn)有的IGRT平臺(tái)，最關(guān)鍵的一點(diǎn)就是要能夠保證醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)的結(jié)果準(zhǔn)確無(wú)誤。本論文以ITK．(Insight Segmentation and Registration Tool Kit)和VTK(Visualization Tool Kit)為基礎(chǔ)構(gòu)建了一個(gè)圖像配準(zhǔn)算法的研究平臺(tái)。并在這一平臺(tái)下，對(duì)醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)過(guò)程做了相關(guān)的研究，揭示出了醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)過(guò)程的一些共性。論文中闡述了影響圖像配準(zhǔn)算法表現(xiàn)的各種因素，總結(jié)出

4、一些關(guān)于圖像配準(zhǔn)算法的初步規(guī)律，提供了如何對(duì)待商業(yè)軟件中的圖像配準(zhǔn)算法的參考意見。 如何擴(kuò)展現(xiàn)有IGRT 平臺(tái)的功能，如何整合平臺(tái)下的所有資源，成為當(dāng)前國(guó)際上的研究重點(diǎn)。根據(jù)測(cè)量得到的射野影像反推出射野的注量分布，然后再根據(jù)射野的注量分布計(jì)算出相關(guān)體積元內(nèi)的沉積劑量，這種技術(shù)被稱之為劑量重建技術(shù)(Dose Reconstruction)?；谏湟坝跋竦膭┝恐亟夹g(shù)，可以用于驗(yàn)證各種機(jī)器參數(shù)，比如驗(yàn)證MLC的位置等。特別是把劑量重