基于CT電影模式掃描的人體四維肺部模型構建.pdf

1、近年來,肺部腫瘤的發(fā)病率逐年增高,個體化精確放療對于不適合手術治療的患者來說仍然是最主要的治療手段?；贑T、MRI的圖像引導放射治療(IGRT)和強調放射治療(IMRT)可基本解決靜止靶區(qū)的精確放療問題。但由于呼吸運動導致的醫(yī)學影像中運動偽影的存在,對于胸腹腔腫瘤這樣的運動靶區(qū),卻達不到很好的效果。肺部四維模型構建是在三維模型的基礎上加入時間軸的概念,將獲取的一系列三維模型按其在呼吸周期上的相位排列,建立一個與呼吸相關的動態(tài)模型。它能

2、更準確真實的反映出人體胸腔內部器官和組織的運動情況,對于幫助醫(yī)生實現運動靶區(qū)的個體化精確放療的設計,提供了強有力的圖像支持,具有重要的應用價值。
　　肺部動態(tài)模型的構建過程主要包含運動影像數據的獲取、基于時相點的運動數據的排序、隨時相點變化的靜態(tài)三維模型的建立和動態(tài)模型仿真的實現等四個步驟。本文重點圍繞多時相點肺部模型的拼接構建開展了相關研究。具體采用電影掃描模式讓受試者在自由呼吸狀態(tài)下獲取4D-CT數據,并利用Amria4.1軟

3、件對原始胸腔數據進行手動選取閾值加邊緣平滑的方法進行半自動分割,獲得只含有肺部組織的切片數據。結合國內外對4D-CT圖像排序方法的研究,在相鄰圖像最相似原理的基礎上,提出了基于基準時相點,結合均方根誤差作為相似性測度的床位間時相點排序方法。通過對排序后兩兩相鄰圖像間相似度的變化趨勢進行研究,發(fā)現了掃描時床位間層間距存在的誤差及造成誤差的原因,并采用最小二乘曲線擬合的方法對床位間層間距誤差進行了修正。利用 Amria4.1軟件實現了10個