鼻咽癌进行图像引导放疗时不同配准方法对体位校正的影响

目的探讨鼻咽癌进行图像引导放疗时不同图像配准方法对体位校正的影响。方法用不同的图像配准方法,对37例鼻咽癌患者在进行图像引导放疗时所获得的47对电子射野影像（EPID）和计划系统生成的数字重建图像（DRR）进行配准分析。方法A：系统自动选择窗宽窗位后进行图像灰度配准。方法B：系统自动选择窗宽窗位后以第一颈椎体前缘中点作为配准点进行自动配准。方法C：在方法A的基础上手动调节窗宽窗位后进行图像灰度配准。方法D：在方法B的基础上手动调节窗宽窗位后,再以第一颈椎体前缘中点作为配准点进行自动配准。在四种不同配准方式下,分别得靶区在X和Y轴方向的摆位误差,再用SPSS13.0统计软件对所得结果进行配对样本t检验。结果方法A与B、B与D相比,靶区在X、Y轴上的摆位误差均有显著差异（P〈0.05）;方法A与C、C与D相比,靶区在X、Y轴上的摆位误差均无差异（P〉0.05）。结论鼻咽癌进行图像引导放疗时,基于图像灰度的摆位误差校正与基于第一颈椎体前缘中点摆位误差校正差异明显。     

非线性立体脑图像配准中的机器学习方法

针对基于属性向量的非线性配准算法，提出用机器学习的方法寻找脑图像中各个点上的最优几何特征向量。通过定义一个能量函数把寻找最优属性向量的过程归结为一个最优化问题。把训练得到的最优属性向量与HAMMER（一种基于属性向量的非线性配准算法）相结合，对模拟的MR脑图像进行了实验，与HAMMER相比，位移场的精度提高了10％。改进后的算法对真实的MR脑图像的配准结果，也有很大的改善。     

放疗中基于灰度的图像配准算法性能研究

目的：阐述图像配准在放疗中应用的关键问题,对基于灰度的3种配准方法的性能做深入研究,包括均方测度、归一化相关测度以及互信息测度。方法：分析各配准要素的算法原理后,基于C＋＋加以实现,提出使用综合配准误差来评价不同配准算法的性能,并与传统目标配准误差的评价结果作对比。结果：3种测度都能对近模态的图像实施准确的配准,其中互信息测度驱动的配准在配准精度和速度上表现更为稳定,综合配准误差仅为另外两个测度的一半左右。结论：利用综合配准误差得到的评价结果更为客观,互信息测度是放疗中实施配准的较理想测度。     

颅内电极定位中的多模图像配准研究

目的：探讨不同配准方法在颅内电极定位中的表现,寻找适合于颅内电极定位的方法。方法：分别利用均方测量和Mattes互信息方法作为代价函数,将患者植入电极后的CT图像与植入电极前的MRI图像进行配准,对比两种方法的表现。结果：两种方法均能较为准确地定位旋转中心的位置。在同一CT和MRI体数据对中,不同断层图像对进行配准时旋转角度的波动较大;而不同断层配准图像的平均旋转角度与人工配准的结果大致接近。结论：不同断层图像对配准结果的平均值可作为整个CT和MRI体数据的配准参数使用,并得到相对良好的匹配结果。     

2种标记方法在脑肿瘤CT／MRI图像配准中的比较

目的：比较放疗中CT／MRI图像配准时采用2种标记方法的差异。方法：获取9例脑肿瘤患者CT和MR图像时用不同种材料做匹配点（带绝缘皮电线和灌注钆喷酸葡胺注射液胶管）；相同患者再用另一同种材料做匹配点（球形鱼肝油胶囊中心灌注碘海醇注射液），相同的CT和MRI扫描体位，分别获取另一组CT和MR图像，将所得图像用网络传输至治疗计划系统进行图像配准并评估结果。结果：CT和MRI定位扫描分别使用不同标记材料的一组最大配准一致性平均误差（CRE），范围为0．16～0．28cm；使用相同标记材料的一组配准一致性平均误差（CRE）范围为0．06～0．16cm。结论：使用能同时在CT和MRI上显影的相同标记材料做匹配点便于定位，且配准效果也更理想。     

基于B样条的医学图像配准新算法

目的：提出一种基于B样条的医学图像塔式配准新算法，即RE配准模型。方法：首先实现图像的整体配准，即用一次B样条基函数作为变形函数，对图像进行仿射变换；然后通过均匀增加节点数量及改变变形函数的复杂性，实现图像细节上的配准，这一循环匹配过程主要是通过改变B样条基函数及控制系数复杂性，来实现图像的仿射变换及弹性变换。结果：整个匹配算法体现了图像从整体到细节的匹配思想。结论：实验证明。该方法与单纯的弹性配准方法相比，不仅计算速度有很大的提高，而且有很强的鲁棒性。     

基于MITK的医学图像处理

目的：测试基于MITK的医学图像处理效果。方法：通过实例在VC＋＋6．0集成开发环境下分别编程实现了MITK在医学图像分割、配准和三维可视化（包括面绘制和体绘制）开发中的应用。结果：在MITK中这些算法都得到了比较满意的处理效果,尤其是MITK中的面绘制绘制速度快,绘制效果好。结论：可以方便地使用MITK进行医学图像分割、配准和可视化处理。     

MRI立体定向修正的研究及应用

目的：探讨MRI图像用于立体定向放疗计划设计的可行性。方法：在实验研究MRI图像空间几何失真情况的基础上,重点探讨了MRI定位图像和定位标记畸变软件处理部分的实现。提出了由设计数据及采样数据生成原始稀疏修正数据,然后,以三线性插值生成与原始图像体素空间一致的修正数据来进一步修正患者图像的畸变修正算法：在算法研究的基础上,对MRIC系统进行了设计和实现。最后,用所研发的MRIC软件对试验获取的模体MRI畸变图像进行了处理。结果：MRIC系统纠正畸变MRI图像效果明显,所设计的修正算法有效。结论：通过图像处理软件对MRI进行修正,可以恢复图像的线性,使MRI定位图像直接用于立体定向放射治疗计划设计和定位成为可能。     

图像配准方法对肺癌放疗图像引导摆位精度的影响

目的:分析图像配准方法对肺癌放疗患者图像引导摆位精度带来的影响效果。方法:对本医院收治的10例肺癌放疗患者实施调查,选于2017年04月至2019年05月,采取骨性图像配准方法、灰度图像配准方法实施图像配准,分析结果。结果:灰度图像配准方法中配准靶区附近区域、配准患侧区域CT轮廓计划的大体肿瘤体积对治疗摆位锥形束CT轮廓的大体肿瘤体积的覆盖率高于骨性图像配准方法(P0.05);灰度图像配准方法中配准靶区附近区域CT轮廓的大体肿瘤体积对锥形束CT轮廓的大体肿瘤体积的几何中心点偏差低于骨性图像配准方法(P0.05)。结论:和骨性图像配准方法相比,肺癌放疗患者采取灰度图像配准方法的图像引导摆位精度更高。     

基于B样条的弹性配准在放疗CBCT与CT图像配准中的应用研究

目的:应用B样条弹性模型研究肿瘤患者放疗中锥形束CT图像与CT图像之间的弹性配准。方法:利用B样条自由弹性模型,以灰度差平方和为相似性测度函数,通过基于多分辨率的B样条弹性配准方法对锥形束CT图像与CT图像进行配准。结果:通过处理后的锥形束CT与CT图像虽然成像算法不同,但都得到较为理想的弹性配准实验结果。结论:基于B样条锥形束CT与CT图像弹性配准能较好地建模放疗前与放疗期间肿瘤区域的形变,为临床分析肿瘤的变化提供支持。     

基于ManagedITK、VTK．NET与C＃的医学图像处理系统实现

目的：开发可用于图像分割,配准以及可视化的图像处理系统。方法：在C#环境中应用ManagedITK、VTK．NET进行联合开发。结果：以一组头部CT数据为例,应用该系统将头部CT数据读入并显示,然后对数据进行体分割,最后对分割结果进行了三维重建以及重建结果的三视图显示。结论：该图像处理系统包含了大量分割、配准以及可视化算法,可以胜任常见图像处理需求。     

颅内电极定位中的Zernike矩快速算法研究

目的减少颅内电极定位中多模图像Zernike矩的配准耗时,提升其配准精度。方法用几何中心法和Hough变换法对人脑CT和MRI图像进行几何参数和配准区域的计算,并根据人脑结构特点建立模型对算法有效性进行测试。本文分别应用骨架算法、颅骨提取法、腐蚀联合大津阈值法、边缘增强法、边缘增强联合腐蚀法、Bottom hat法、Sobel边缘提取法对人脑CT和MRI图像进行预处理。结果对于模型图像,Hough变换法和几何中心法测得的质心与实际质心坐标分别相差±1个像素和±5个像素,主轴误差范围均<3%。对于CT和MRI图像,几何中心法的计算结果更优,其质心点和主轴的计算误差范围分别可控制在周围5邻域内和±6%内。结论几何中心法和Hough变换法均能够很好地计算出模型图像几何参数和配准区域。对于CT和MRI图像,几何中心法的计算效果较好,Hough变换法的计算效果有待提升。     

一种基于三维重建的医学图像融合方法

医学图像融合是医学图像处理的一项重要技术。传统的融合技术在严格配准的基础上,对于两个具有不同扫描和成像参数的影像具有极大的局限性,针对此,本文研究了一种基于三维重建的医学图像融合方法。该方法以三维重建为基础,对重建后的三维体数据,按照解剖学结构,设置任意的解剖面进行截取,可以得到具有空间和几何上完全匹配的两幅图像,最后进行融合。研究证明,使用该方法不仅融合的结果更加准确有效,而且无需配准,适用于任意的医学成像设备的影像融合。     

眼底图像的配准

医学图像配准是人体可视化和医学图像分析的基础。配准技术的重要医学应用之一就是用手动、半自动或者自动技术进行眼底图像配准、频闪观察，便于眼底疾病的诊断和治疗。本文介绍了图像配准概念和分类，对眼底图像配准方法进行了介绍和对比分析，并且展望了眼底图像配准的发展。     

不同解剖区域配准方法对鼻咽癌体位误差的影响

目的：在鼻咽癌图像引导调强放疗中,采用4种不同解剖区域进行图像配准,研究分析4种配准方法对鼻咽癌体位误差的影响。方法：应用Varian23IX IGRT系统对17例鼻咽癌患者治疗时进行图像采集,选择颅底（A方法）、颈椎1~3（B方法）、下颌骨（C方法）和整体配准（D方法）等4种方法对CT-CBCT图像进行在线或离线配准,分别分析4种配准方法造成的线性误差（Vrt,Lng,Lat）及旋转误差（Pitch,Roll,Rtn）。结果：由于应用A、B、C等3种配准方法时,所选兴趣区域较小,只分析了各自区域的误差,故误差略大于D方法;且部分区域（如下颌骨）在摆位时会随后仰状态而变化,Lng误差略高于A和C方法;颈椎C1~C3也会随颈部的扭动而变化,旋转误差略高于A和C方法。而D方法所选兴趣区域较大,在线配准时可以对各兴趣区域信息进行整合,寻找较均衡的分析结果,配准结果较好。结论：图像引导放射治疗在鼻咽癌放疗中可以在线纠正摆位误差以提高放疗的精度,整体配准方法配准结果较好。     

一种基于小波变换的医学图像旋转配准新方法

提出一种基于小波变换（WT）的医学图像旋转配准新方法。方法：1．对图像进行2－DWT。2．提取WT极大模点作为特征点。3．在WT域内：从S=2~4出发，对图像间的旋转进行由粗到细地快速套准。结果：分别采用本文方法及传统方法进行了配准实验与结果比较。结论：本文方法具有配准精度高、速度快、抗噪声能力强的优点。     

调强放疗CT图像至高剂量率后装治疗CT图像变形配准算法研究

目的 研究一种将调强放射治疗(Intensity Modulated Radiation Therapy,IMRT)图像配准至高剂量后装治疗(high-dose-rate brachytherapy,HDR)CT图像及进行剂量累加的方法。方法 对HDR CT图像中的施源器进行分割以及收缩变形,然后对IMRT CT和收缩后HDR CT进行变形配准,并结合收缩变形后的施源器掩膜图像以确定配准后IMRT CT图像中阴道的位置,并将其扩充,最后完成IMRT-HDR CT的图像变形配准以及剂量的累加。结果利用宫颈癌病人放疗期间获取的IMRT CT和HDR CT图像和相应的剂量分布对算法进行了验证。结果 本文算法能有效消除HDR CT图像中施源器对变形配准的影响,并精确得到病人的受照总剂量。结论 自适应放疗中对总剂量的监测和评价可以让医生根据病人实际的受照剂量,重新优化放疗计划,以实现放射剂量的精确投照。本文提出的方法可以有效实现子宫肿瘤病人的IMRT CT和HDR CT图像的变形配准及剂量的累加,其精度能满足实际临床的需要。     

医学解剖图像与功能图像配准技术综述

医学图像配准技术是目前医学图像处理技术的研究热点和难点,对临床诊断治疗具有重要意义。医学解剖图像与功能图像的配准技术是医学图像配准技术的难点和主要研究方向。本文对医学图像配准技术做了概括性介绍,重点介绍医学解剖图像与功能图像配准的主要方法,讨论解剖图像与功能图像配准存在的问题,对比分析不同配准方法在解剖图像与功能图像配准方面的适用性,提出今后的主要研究方向。     

基于ITK的多模态医学图像非刚性配准研究

目的：研究基于the insight toolkit（简称ITK）的多模态医学图像非刚性配准,分析基于ITK的多模态医学图像非刚性配准效果。方法：从医学图像配准的基本框架出发,针对多模态医学图像的非刚性配准,深入研究了框架各模块在配准中应发挥的作用,选择了利用互信息作为相似性测度、Blackman-Harris窗函数改进的部分体积插值（PV）、基于B样条的自由形变变换方式、有限存储LBFGS搜索算法,以满足多模态非刚性图像配准要求。结果：利用ITK软件包,实现了对人体肝脏的核磁和CT图像的配准。结论：基于改进的医学图像配准框架实验数据证明了该方法的有效性。     

模拟机数字图像形变矫正方法和编程处理实现研究

目的:利用计算机图像处理技术对模拟机扭曲变形的数字图像进行矫正处理研究。方法:利用标准网格模板获取矫正形变参数,然后使用形变参数对实际图像进行形变矫正处理。结果:处理的图像在边缘效果变化明显。整个图像得到较理想的矫正。结论:模拟机直接输出数字图像一定的形变扭曲。利用本方法可以对模拟机图像进行很好的形变矫正,以便保证放射治疗的质量。可以广泛推广使用。