联合刚性和B样条弹性配准的超声弹性成像

目的 设计一种基于图像数据的超声弹性成像方法.方法 联合刚性和B样条弹性配准方法对压缩前后的超声图像进行运动估计.首先进行全局的刚性配准,然后进行局部弹性配准,进而得出组织的运动位移,对纵向位移进行微分,求出组织的纵向应变.结果通过对一实测超声体模数据进行估计,获得了准确的应变信息.结论联合刚性和B样条弹性配准方法可以...     

基于光流场模型的弹性配准在放射治疗中的应用

目的 采用Matlab软件编程,实现基于光流场模型的图像弹性配准,并将其应用于放射治疗患者CT图像中,为进一步分析肿瘤及危机器官的变化提供软件支持.方法 对接受放射治疗的宫颈癌患者的盆腔CT图像,分别基于Lucas-Kanade与Horn-Schunck光流场模型实施弹性配准.结果 Lucas-Kanade模型弹性配准前后对比,最小均方误差(MSE)减少59.80％(19.5915/32.7590),相关系数(CC)提高6.17％(0.0331/0.9369);Horn-Schunck模型弹性配准前后对比,最小MSE减少67.75％(22.1940/32.7590),CC提高6.36％(0.0596/0.9369).结论 上述两种基于光流场模型的弹性配准取得较好的配准效果,且耗时较少;但其精度对于细微差别仍显不足,需进一步提高形变的精确性.     

影像引导下脑转移瘤全脑适形调强放疗联合加量治疗的效果分析

目的:分析影像引导下脑转移瘤全脑适形调强放疗联合加量治疗的效果。方法:回顾性分析接受影像引导下脑转移瘤全脑适形调强放疗联合加量治疗的36例患者临床资料,统计近期疗效、照射治疗接受剂量及不良反应。结果:患者近期治疗有效率为66.7%,中位生存时间7.5个月,死亡12例(33.3%)。大体肿瘤体积所受最高计量(64.3±7.1)Gy,最低剂量(60.9±9.5)G y,平均剂量为(61.1±5.4)G y。正常器官及组织所受剂量均符合限制要求。患者中出现脑组织水肿14例(38.9%)。结论:影像引导下脑转移瘤全脑适形调强放疗联合加量治疗精度更高,局部控制率提升,患者生存期延长且降低了对正常组织的损伤,值得临床进一步研究与推广。     

无需影像导航系统在矫形外科的应用

近年来,无需影像的导航系统发展迅速,已经成为临床上主要的导航系统.该系统由计算机主机、红外线光学定位系统、脚踏控制板和导航软件组成.目前其在矫形外科方面已经成功用于人工膝关节置换、人工膝关节单髁置换、人工髋关节置换、人工髋关节表面置换、人工肩关节置换、膝前交叉韧带重建和膝关符周围截骨.从1997-01 Saragaglia等采用首个无需影像的OrthoPilot系统导航人工膝关节置换以来,已经有大量的临床研究报告.总的来说,临床结果表现在此类系统的导航手术比传统手术提高了精确度,减少了超出理想范围的病例.研究表明其与CT影像为基础的导航系统具有相当的精确度,可以作为标准的导航系统在临床上常规使用.     

放疗新技术在胰腺癌治疗中的应用

放疗新技术为胰腺癌的治疗提供了更多的选择。通过IGRT可以减小靶区体积,降低危及器官受量。与3D-CRT相比,IMRT可降低胰腺周围正常组织的受量,从而降低放疗急性和慢性的并发症,同时不降低肿瘤控制率。胰腺癌的SBRT可提高局部控制率,并未延长患者的生存时间,SBRT可能会增加迟发胃肠道毒性,通过分次治疗可降低放疗的毒性;新辅助的SBRT治疗可提高R0切除率,提高生存率;SBRT合理的剂量限制可降低胃和十二指肠的放疗毒性。胰腺癌术后行IORT是安全的,可以降低复发率,对生存率的影响并不确切;对局部晚期不可手术的胰腺癌,IORT可以缓解癌痛,提高局部控制率,在某些研究中延长了患者的生存时间。本文对相关文献进行回顾分析。     

肺癌图像引导放射治疗中基于不同解剖标志图像配准的研究

目的评估以不同的解剖标志进行图像配准相较于肿瘤区域配准在中央型肺癌图像引导放射治疗(IGRT)中的差异。方法选择在我院行IGRT的中央型肺癌患者50例,分别以胸骨柄、胸椎、气管隆突和肿瘤肿块为解剖标志,将CBCT与计划CT图像进行配准,分别获得左右(X轴)、头脚(Y轴)和前后(Z轴)方向的图像配准误差实际值和绝对值,分析各组与肿瘤肿块组间的差异。结果在X、Y、Z轴上,胸骨柄、胸椎、气管隆突和肿瘤肿块的配准误差实际值分别为:(-0.02±0.23)、(0.03±0.21)、(0.04±0.27)、(0.03±0.25)cm;(-0.08±0.33)、(0.11±0.32)、(0.07±0.30)、(0.04±0.27)cm;(-0.22±0.17)、(-0.00±0.16)、(-0.01±0.22)、(-0.03±0.23)cm,其中,Y、Z轴上胸骨柄和肿瘤肿块组间误差实际值比较,差异有统计学意义(P<0.05),而气管隆突、胸椎和肿瘤肿块组间误差实际值比较,差异无统计学意义(P>0.05),但气管隆突优于胸椎。结论在中央型肺癌IGRT中,以不同的解剖标志进行图像配准存在差异,但气管隆突、胸椎和肿瘤肿块组间无明显差异,气管隆突和胸椎均可以代替肿瘤进行配准,且气管隆突更优。     

胸部放射治疗中锥形束CT与MOSAIQ系统中电子射野影像的图像配准精度比较

目的分析比较锥形束CT（CBCT）与MOSAIQ两系统用于测量胸部放射治疗（放疗）摆位误差情况。方法 2011年2月-9月,随机选择21例用热塑模固定的胸部调强治疗患者,进行同次摆位的CBCT图像采集和电子射野影像（EPID）正侧位图像采集。将CBCT图像与定位CT图像进行匹配,图像经iViewGT系统传输至MOSAIQ系统图像处理模块中与计划生成的数字重建图像（DRR）正侧位片进行匹配,分别记录两套系统图像匹配结果在X（左右）方向、Y（头脚）方向、Z（前后）方向的平移误差及CBCT的旋转误差值,计算其均值、标准差,进行统计学处理。结果本研究共获取图像106组,每组内包含一次CBCT图像和EPID图像。CBCT和MOSAIQ系统下EPID匹配结果平移误差在X、Y、Z方向分别为（0.103±0.240）cm、（0.086±0.342）cm、（0.017±0184）cm和（0.005±0.214）cm、（0.004±0.0.315）cm、（0.113±0.239）cm;旋转误差在X、Y、Z方向分别为（0.792±1.173）°、（0.130±1.407）°、（0.793±0.960）°,其中≤3°的概率分别为98.2%、97.2%、99.1%,最大绝对值分别为5°、3.4°、3.3°。两套系统在X、Y、Z三个方向的平移误差经配对样本检验,在Y方向P〉0.05,在X和Z方向上P值均〈0.05,两系统的测量差值有直线负相关关系。结论 CBCT和EPID在测量胸部放疗靶区中心的平移误差中差异有统计学意义,因此建议在做胸部放疗时有CBCT的情况下应优先使用。     

早期非小细胞肺癌伽玛刀与三维适形及调强放疗的应用探讨

目的 对早期非小细胞肺癌患者应用三种不同的放疗方法 ,比较剂量学特点、以及危及器官的受量,评估其优缺点.方法 选择20例早期非小细胞肺癌患者,同时应用伽玛刀(γ刀)、三维适形放疗(3D-CRT)、调强放射治疗(IMRT)制定计划,计算计划靶区(PTV)的适形指数和均匀指数及危及器官受照面积.结果 3D-CRT与IMRT的PTV在适形度和均匀性上优于γ刀,三套计划在食管及脊髓Dmax方面无差异,在心脏受量方面,IMRT降低了V40的有效体积.γ刀显著降低MLD、V20、V30的有效体积,但其肺部的V5大于3D-CRT和IMRT.结论 γ刀治疗早期非小细胞肺癌可获得较好的疗效且不良反应轻微,但计划的均匀性和适形度差,且对于放疗精度、靶区勾画要求较高.     

常规放疗与调强放射治疗对中晚期宫颈癌患者复发率及转移率的影响

目的:分析选取常规放射治疗与调强适形放射治疗对中晚期宫颈癌患者复发率及转移率的影响。方法:纳入2015年1月至2018年12月于南京医科大学附属妇产医院治疗的中晚期宫颈癌患者102例,采用电脑盲选法进行分组,分为对照组(常规放疗,n=51)与治疗组(三维适形调强放疗,n=51)。对比分析2组的血清肿瘤标志物表达水平与血清指标,统计2组的远期疗效与不良反应。结果:在鳞状上皮抗原(squamous cell carcinoma antigen,SCCA)、血清癌胚抗原(serum carcinoembryonic antigen,CE A)、糖类抗原724(carbohydrate antigen 724,CA724)以及糖类抗原199(CA199)水平上,治疗组低于对照组(P<0.05)。在血管内皮生长因子C(vascular endothelial growth factor C,VEGFC)、CD44v6、转化生长因子-β1(transforming growth factorβ1,TGF-β1)以及基质金属蛋白酶9(matrix metalloproteinase 9,MMP9)上,治疗组低于对照组(P<0.05)。在1年生存率、2年生存率、局部复发率以及远处转移率上,治疗组优于对照组(P<0.05)。在不良反应发生率上,治疗组低于对照组(P<0.05)。结论:三维适形调强放疗用于中晚期宫颈癌的效果理想,对于血清肿瘤标志物表达水平的改善具有促进作用,有利于减小免疫功能损伤,调节血清指标,减少肿瘤复发和转移,延长存活时间,临床可进一步推广运用。     

可变形图像配准的CT与MRI对肝癌体积测定的前瞻性比较

目的  通过比较MRI与CT对肝癌肿瘤的诊断情况,进而进行高精度放疗计划。方法  选择2020年7月~2022年7月收治的26例不可切除的肝转移(n=8)、肝细胞癌(n=10)和胆管癌(n=8)患者作为研究对象,患者在放疗计划时进行了具有诊断质量的MRI扫描和三期CT扫描,并确定了肝内解剖参考点。在最能显示肿瘤的CT和MRI系列中,勾画了肝脏和肿瘤体积,确定了肝内解剖参考点。采用形变配准对CT和MRI的肝脏进行配准。结果  5例肝癌CT病灶数量与MRI有差异,MRI病灶多3例,CT病灶多2例。肝脏变形配准后,CT肿瘤表面与MRI肿瘤表面平均距离的人群中位数为3.7（2.2~21.3）mm。肿瘤表面积相差5 mm的中位百分比为26%(38%~86%)。转移瘤的中位符合率为81%(77%~86%),肝细胞癌的一致性为78%（44%~86%）,胆管癌的一致性为69%（25%~85%）。结论  MRI诊断的肝癌肿瘤体积与CT诊断的肝癌肿瘤体积存在显著差异,且在原发性肝癌中更为常见。     

AMNet: Adaptive multi-level network for deformable registration of 3D brain MR images

Three-dimensional (3D) deformable image registration is a fundamental technique in medical image analysis tasks. Although it has been extensively investigated, current deep-learning-based registration models may face the challenges posed by deformations with various degrees of complexity. This paper proposes an adaptive multi-level registration network (AMNet) to retain the continuity of the deformation field and to achieve high-performance registration for 3D brain MR images. First, we design a lightweight registration network with an adaptive growth strategy to learn deformation field from multi-level wavelet sub-bands, which facilitates both global and local optimization and achieves registration with high performance. Second, our AMNet is designed for image-wise registration, which adapts the local importance of a region in accordance with the complexity degrees of its deformation, and thereafter improves the registration efficiency and maintains the continuity of the deformation field. Experimental results from five publicly-available brain MR datasets and a synthetic brain MR dataset show that our method achieves superior performance against state-of-the-art medical image registration approaches.     

数字小鼠切片数据集的自动配准

目的 实现小鼠动物标本的切片数据集的自动配准处理. 方法 以外部定标点圆心为基准点消除该数据集存在的水平晃动,并利用两定标点间距离结合最小二乘法计算相应的缩放比例曲线,解决切片图像中小鼠目标区域逐渐缩小的问题. 结果 经配准后的小鼠切片图像在连续播放时无明显的跳变和缩小,且三维重建获得的矢状面图像表面平滑,小鼠轮廓连续清晰,基本未变形. 结论 本研究完成了该套数据集的自动配准,经配准后的数据集适用于三维重建小鼠的整体结构,为后期开发数字化小鼠模型创造了条件.     

3D spatial compounding of ultrasound images using image-based nonrigid registration

Medical ultrasound images are often distorted enough to significantly limit resolution during compounding (i.e., summation of images from multiple views). A new, volumetric image registration technique has been used successfully to enable high spatial resolution in three-dimensional (3D) spatial compounding of ultrasound images. Volumetric ultrasound data were acquired by scanning a linear matrix array probe in the elevational direction in a focal lesion phantom and in a breast in vivo. To obtain partly uncorrelated views, the volume of interest was scanned at five different transducer tilt angles separated by 4° to 6°. Pairs of separate views were registered by an automatic procedure based on a mutual information metric, using global full affine and thin-plate spline warping transformations. Registration accuracy was analyzed automatically in the phantom data, and manually in vivo, yielding average registration errors of 0.31 mm and 0.65 mm, respectively. In the vicinity of the warping control points, registrations obtained with warping transformations were significantly more accurate than full affine registrations. Compounded images displayed the expected reduction in speckle noise and increase in contrast-to-noise ratio (CNR), as well as better delineation of connective tissues and reduced shadowing. Compounding also revealed some apparent low contrast lobulations that were not visible in the single-sweep images. Given expected algorithmic and hardware enhancements, nonrigid, image-based registration shows great promise for reducing tissue motion and refraction artifacts in 3D spatial compounding.     

侵袭骺板的肿瘤及肿瘤样变影像分析

目的 探讨侵袭骺板肿瘤和肿瘤样变的影像学表现.方法 回顾性分析40例侵袭骺板的肿瘤及肿瘤样变的影像学表现.结果 40例侵袭骺板中,局灶型34例,其中干骺端24例,跨越骺板7例,骨骺端3例;广泛型6例,其中淋巴瘤2例,尤文氏肉瘤2例,骨母细胞瘤2例.侵袭骺板肿瘤及肿瘤样变影像学表现各有其特点,骨破坏、密度改变、边缘硬化和钙化多见.结论 侵袭骺板的肿瘤及肿瘤样变影像表现各有特点,影像诊断及鉴别诊断有重要价值.