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模拟机匹配功能对食管癌适形放疗剂量学的影响
目的: 分析在食管癌摆位中利用模拟机图像匹配前后摆位误差的变化,并探讨由此造成的剂量学变化方法: 利用Varian Acuity8.6模拟机的图像匹配功能分别得出18例食管癌患者在左右(X轴)、头脚(Y轴)及前后(Z轴)三个方向上的摆位误差并依据所得误差对患者进行位置调整,得出调整后的摆位误差;在治疗计划系统中分别模拟出调整前后的治疗计划(计划2、计划3),并与原始计划(计划1)相比较结果: 计划3中的PTV、CTV、GTV平均剂量高于计划2但由于摆位误差的存在低于计划1;计划1中无患者脊髓大受量超过4500cGy而计划2、3中分别有2例患者脊髓大受量超过4500cGy;在三类计划中计划2心脏V50、心脏和全肺平均剂量高,全肺V20值低.结论: 摆位误差降低了靶区平均剂量,造成了危机器官(OARs)剂量升高;应用模拟机匹配后较匹配前提高了靶区平均剂量,降低了部分危机器官剂量,但脊髓大受量、全肺V20有所上升.
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超声引导下微波消融治疗机器人系统的初步研究
目的:研究应用于超声引导下微波消融治疗的机器人系统.方法:设计超声引导微波消融治疗机器系统,主要由三维超声导航、穿刺机器人和空间定位装置组成.利用磁定位器实时跟踪超声探头和穿刺针,构建三维超声,穿刺操作中实时显示二维超声图像平面在三维超声中的位置及与穿刺针的空间位置关系,利用一个五自由度的被动机械人引导装置辅助穿刺.建立水槽实验模型,利用该模型进行初步实验.结果:所有实验均命中穿刺目标,误差在0.5cm以内.结论:利用超声引导微波消融治疗机器人系统可以实现三维空间的准确定位,并摆脱穿刺引导架的角度限制,实现灵活准确的穿刺操作.
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利用图谱匹配分割标注VHP数据集
利用TT脑图谱中丰富的结构信息，本文提出了一种自动分割脑图像的方法，并将其用于Visible Human数据集(VHD)的脑图像的分割。这种方法可分为两步。首先，将VHD中的脑图像和TT Atlas配准，通过图像和医学图谱的匹配，可以把图谱中存储的拓朴信息直接映射到VHD。然后，利用这个预分割的模板对VHD脑图像进行模糊聚类分割。为了自动将模板中的结构信息用于分割，本文利用Chamfer距离变换，提出了一种引入形状因子的FCM聚类算法。
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基于互相关的显微医学图像配准
提出了一种有效的显微医学图像拼接方法,它通过在一张图中选取特征比较明显的区域作为基准图,然后在另一张图中利用图像相关性寻找匹配点,通过坐标变换把两张图拼接到一起.该方法是图像匹配在显微医学图像中的应用,解决了显微镜视野小、无法使人纵观全局的缺点,使其适应大目标图像数据测量和数据远程传输,从而达到远程会诊的要求;同时实现了基准图的自适应选取,匹配速度及结果达到了实用要求.
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基于深度的虚实场景高清图像的融合方法
以图像处理、计算机视觉和计算机图形学为核心的虚实融合技术的关键,是将计算机生成的三维虚拟物体同真实场景图像/视频中的物体无缝融合,从而起到对真实世界信息补充和增强的作用.随着技术发展的不断深入,如何提高虚实融合画面的视觉一致性、提供更加逼真、柔和的虚实融合界面,成为新的研究热点.本文以寻求虚拟环境与真实环境无缝融合为目的,以虚实融合高精度、高速率、高分辨率及视觉一致性等原则,设计了一套新的基于深度图像的高清虚实融合框架,基于该框架分别提出了基于分割树的深度图像快速修复方法、基于图像空间的虚实遮挡方法、基于空间分布的人体姿势识别方法及基于双目视觉的高清图像匹配方法；在保证高分辨率虚实融合显示、高精度姿势识别的同时,采用高速率的虚实遮挡检测技术,实现了视觉一致性的效果,实验结果显示了本文所提出的方法的有效性及高清性.
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基于SURF特征的目标跟踪
本文利用SURF特征进行目标跟踪,通过匹配模板图像和视频序列中各个运动对象的SURF特征确定目标位置.文中用于目标匹配的特征是图像中的局部性特征,具有尺度不变性和旋转不变性,对缩放、小视角改变、噪声、亮度变化具有很好的适应性.实验表明该方法是一种简洁有效的目标跟踪识别方法.
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自动检测精细印刷品缺陷的初步方案
将精细印刷品的缺陷检测过程自动化有重要的实际意义.本文提出了一种利用图像技术实现缺陷自动检测的初步方案,并对其主要工作模块,即图像采集和模板制作,以及图像匹配比较进行了分析研究,对实际印刷品进行检验的实验结果表明该方案是可行的.
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运用图像融合技术提高CR影像质量的研究
目的运用图像融合技术提高CR(computed radiography)影像的信噪比(signal-to-noise ratio),从而有效地改善图像质量.方法运用双IP(image plate)技术获取影像后,将源图像在变换域进行图像配准.建立融合图像的数学模型,基于此模型获取各图像间加权系数,然后对源图像实施不同权重的加权平均得到融合图像.结果融合图像信噪比比源图像可提高27%左右.结论双IP技术及图像融合技术相结合可有效改善CR图像质量,对于提高诊断的准确性具有很好的应用价值.
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非小细胞肺癌影像引导放疗过程中锥形束CT增强扫描技术
作为图像引导放疗(IGRT)的主要实现方式,kV级X线锥形束CT(CBCT)主要用于各轴向摆位误差的在线和离线校正,同时也被用作放疗计划在线和离线校正.笔者自2006年6月开始使用IGRT系统于非小细胞肺癌IGRT后发现,CBCT平扫图像与治疗计划制定前CT模拟定位所获得增强cT扫描图像匹配时,因cBcT图像为平扫且CBCT扫描时间较长(1 min)、呼吸运动造成的伪影大,使CBCT图像清晰度明显低于CT模拟定位所获得增强扫描图像,从而影响匹配精度和误差校正.为此进行了自主呼吸控制(ABC)非小细胞肺癌CBCT增强扫描研究,以利于以CBCT为基础照射靶区和治疗计划的修正.
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后装治疗床在临床中的应用
目的:评估新旧后装治疗床在临床应用中的优劣.方法:通过分组对比的方法,比较新旧后装治疗床在使用中的灵活性及体外融合放疗时体位图像的匹配精准度.结果:旧型后装治疗床体位重复性欠佳,且在体外融合放疗图像匹配方面,Y方向上有统计学意义上的误差(P＜0.05);新型后装治疗床体位重复性好,且在体外融合放疗图像匹配方面,X、Y、Z3个方向上误差均没有统计学意义(P＞0.05).结论:新型后装治疗床与旧后装治疗床相比,更能够满足后装治疗的体位要求,提高了肿瘤治疗的效果,带来了技术上的革新.
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医学图像后处理技术研究进展
介绍近几年来医学图像后处理技术研究的新进展及其临床应用,主要从图像预处理、图像分割、配准融合、三维重建等方面进行了分类综述,提出了相关技术问题及发展方向.
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医学图像后处理研究进展
概要分析和评述了近年来医学图像后处理技术的发展,并主要从图像分割、配准、重建、PACS系统等方面进行了分类综述.
关键词： 医学图像 图像分割 图像匹配 三维重建 图像归档与传输系统(PACS) -
染色体图像分割的研究
图像分割是把一个图像分解成它的构成成分,以便对每一目标进行测量.它是进行图像识别、图像匹配、可视化、定量分析和计算机辅助诊断等处理的前提.图像分割是一个十分困难的过程.但图像识别的质量却极大地依赖于图像分割的质量.
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基于轮廓和灰度特征匹配的X线影像成像部位自动判定方法研究
目的：开发了一种基于图像信息进行X线影像成像部位自动判定的方法。方法对于任意选定的输入临床X线数字影像，使用图像选择佳阈值的边缘检测方法提取图像轮廓，并进行二值化处理，将图像轮廓同经过拼接获得的全身体模X线影像进行灰度相似性遍历检测。结果通过优化判定，获得同输入影像相似的佳匹配区域，并基于先验知识确定输入影像的成像部位。结论算法快速并具有较强的鲁棒性。
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不同匹配方式对宫颈癌图像引导放射治疗摆位误差的影响
目的 探讨宫颈癌在图像引导放射治疗(IGRT)中不同匹配方式对摆位误差的影响.方法 选取2011年间在我科行根治性、姑息性放疗的宫颈癌患者45例.每位患者在治疗过程中随机摄取锥形束CT(CBCT)图像两次,在图像采集条件和方法,图像匹配区域、图像重建模式相同的条件下,通过XVI系统分别采用骨匹配和灰度匹配观察对摆位误差的影响.结果 骨匹配的摆位误差结果在X、Y、Z轴方向上分别为(-0.27±0.19)mm、(-0.78±0.35)mm和(0.67±0.22)mm;灰度匹配摆位误差结果在X、Y、Z轴方向上分别为(-0.29±0.18)mm、(-0.15±0.31)mm 和(0.57±0.18)mm.对两种匹配方法分别在X、Y、Z轴方向上进行比较,X、Z轴方向的差异无统计学意义(P>0.05),Y轴方向上的差异有统计学意义(P<0.01).结论 采用相同配准框和图像质量下,摆位误差符合临床要求;但患者的摆位配合至关重要.
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浅谈基于matlab的图像拼接技术在医学图像处理中的应用
医学拼接在医学影像研究中有着广泛的应用.利用图片对器官整体研究时,需要将具有重叠区域的多源信道所采集到的关于同一器官的图像进行图像配准、图像融合等图像拼接技术处理,生成一副关于器官的立体影像图.本文讨论了医学图像处理中图像拼接的几种基本算法.每种图像拼接算法在图像处理中都有各自不同的处理效果,各有优、缺点.在实际使用中,根据不同的情况采用不同的拼接算法,以达到更好的效果.
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前列腺全器官病理切片与前列腺多参数磁共振图像精准匹配的方法探究
目的:分析和比较常规方法与改良后方法(IUNU法)在前列腺全器官切片与MRI图像匹配方面的优劣.方法:2017年2月至5月期间共收集前列腺癌根治标本48例,术前均行3.0T多参数磁共振(multiparameter MRI,mpMRI)检查,将标本随机分两组,分别按常规方法和IUNU法进行取材,对两种方法取材所得的组织块的数量和厚度进行比较分析;再将获得的病理切片按照两种方法分别与术前的MRI图像进行匹配,比较两种方法获得的病理切片和MRI图像层面匹配的结果有无差异.后比较配对的病理和MRI图像两者的相似程度,从而对两种方法在精准匹配方面进行评估.结果:常规方法取材获得24(标本尖端)+176个组织块,IUNU法取材获得24(标本尖端)+198组织块.此外,IUNU法获得的组织块平均厚度较常规法更薄,更均一[(2.98±0.247) mm vs (3.64±0.49) mm,P＜0.0001].IUNU法取材时剖面的偏斜程度在前后方向[(1.252±1.080) vs (0.582±0.521) mm,P＜0.001]和左右方向[(0.873±0.891) mm vs (0.504±0.444) mm,P=0.07]均更小.获得的病理切片按照常规方法与mpMRI图像进行匹配所对应的层面和IUNU法进行匹配有92/374张(24.6％)发生了变化.两种方法的终配对结果平均分为3.250和4.129,差异有统计学意义(P＜0.001).结论:IUNU法在前列腺全器官切片制作和匹配上体现出了非常明确的优势,该方法可进一步提高前列腺全器官切片和mpMRI图像的匹配精确程度.
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一种基于图像匹配的微波热疗方法
目的:在治疗肿瘤时,可以达到在杀死肿瘤细胞的同时减少微波热疗对正常组织损伤.方法:通过对肿瘤CT图像特征值的提取匹配寻找出与肿瘤图像相近的阵列天线比吸收率图,然后根据比吸收率图来确定微波热疗中需要使用的阵列天线的组合参数.结果:经过图像匹配后的肿瘤热疗区域超出肿瘤CT图像区域达到2％,证实微波能量大部分被控制在肿瘤区域.结论:本方法可以将微波热疗中能量有效地集中作用在肿瘤靶区,使得正常组织尽量不受到微波能量的辐射.
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图像拼接技术在PACS 图像处理中的应用研究
图像拼接技术一直是计算机视觉、图像处理和计算机图形学研究的热点方向之一.医学图像处理与分析一直是图像处理与分析领域研究的重点和难点问题.本文旨在获取完整的大视野全景的PACS 图像,使其有利于医学诊断与治疗.
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不同匹配方式对鼻咽癌IGRT摆位误差的影响
目的:观察鼻咽癌在IGRT中不同匹配方式对摆位误差的影响.方法: 对同一鼻咽癌患者,在图像采集条件和方法,图像匹配区域,图像重建模式相同的条件下,观察15次治疗重复摆位后用CBCT采集的图像信息,通过XVI系统分别采用骨和灰度两种模式与参考图像匹配,观察两种图像匹配方法对摆位误差的影响. 结果: 用骨匹配的摆位误差结果在 X、Y、Z方向上分别为(0.0693±0.0739)cm、(0.1587±0.061)cm和(0.1907±0.0662)cm ;用灰度匹配的摆位误差结果在X、Y、Z 方向上分别为(0.0533±0.0514)cm、(0.1553±0.053)cm、(0.1807±0.0706)cm.对两种匹配方法分别在X、Y、Z方向上的摆位误差分别进行比较,t检验结果显示X、Y、Z方向上P均大于0.05,无统计学意义.结论: 鼻咽癌行IGRT时采用骨匹配模式进行图像匹配是一种准确、快捷的方法,可以提高IGRT的工作效率.
