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CT图像配准算法的研究与实现
将CT片图像准确地配准,是连续CT断层图像三维重建的重要步骤.它直接影响着重建结果和参数计算的准确性.本文针对常规配准算法的不足,提出了一种新的匹配点对位的配准算法.这样不仅简化了配准算法,还提高了精度和效率.对此进行了相关的实验,得到了较好的效果.
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基于Talairach坐标的SPECT脑99mTc-ECD显像分区灰度分析
本文设计了一种基于Talairach坐标的SPECT脑99mTc-ECD显像分区灰度分析方法.选择一个标准化的人群标本,采用图像配准和图像形变方法,将SPECT脑99mTc-ECD显像映射到标准的Talairach坐标空间,按各脑部功能区对全脑中坐标点分类,计算每个脑区摄取信息即平均灰度,并计算其与全脑平均灰度比值,比较左右半球及不同脑区间摄取比值差异.
关键词： 临床核医学成像 单光子计算机断层扫描 脑功能区 图像配准 -
应用Delphi+Matlab/VC开发足疗软件
本文介绍了一种足疗软件的开发,重点介绍了用于反射区定位的图像配准算法.软件开发过程中应用了混合编程技术,使得软件开发速度加快,难度降低.该软件解决了当前足疗推广中存在的反射区定位不准确、专业按摩治疗费用高的问题.
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医学图像融合的应用与展望
医学图像融合作为信息融合的一个极具特色的应用领域,它充分利用多模式图像 ,获得互补信息 ,使临床的诊断和治疗更加准确完善.本文介绍了图像融合的方式和两大关键技术,对常用的各类对位方法与内、外部特征法的多种算法进行了介绍和对比分析 ,并且展望了图像融合的发展趋势.
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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.
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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.
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基于DTI图像的脑干肿瘤术前路径自动规划设计
目的 本研究提出基于磁共振弥散张量成像(Diffusion Tensor Imaging,DTI)图像的脑干肿瘤术前路径自动规划设计,对重要组织结构的有效规避和减少手术致残率具有重要意义.方法 本研究将DTI功能像与核磁共振结构像相结合,进行脑干肿瘤术前路径自动规划.首先对DTI图像进行变形矫正,将DTI功能像与核磁共振结构像进行配准,然后提取两种图像的关键区域信息,利用引力斥力模型通过样条曲线插值对术前信息进行路径自动规划设计.结果 该方法提取术前的纤维束与组织结构信息,完成术前自动路径规划,直观的实现了对关键组织大化规避的路径规划设计.结论 该方法通过对术前DTI图像的矫正配准以及区域纤维束的追踪提取,为医生在术中规避重要组织区域提供直观信息.
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CT、MRI脑图像融合技术的研究
不同成像技术获得的医学图像为临床诊断提供了不同的信息.图像融合技术可综合利用多模医学图像互补信息,从而有效地提高诊断水平.本文对CT与MRI脑图像融合技术进行了研究与探讨.
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锥形束 CT 引导下前列腺癌调强放疗图像配准的研究
目的：通过千伏级锥形束CT （ KV－CBCT）引导的前列腺癌调强放疗的数据，探讨前列腺癌图像配准的佳模式。方法：入选16例接受根治性调强放疗的前列腺癌患者，共行KV－CBCT在线校正治疗体位214次。采用常规皮肤标记激光对位后采集图像，离线将所获得CBCT图像与计划CT图像进行自动配准、骨性配准、软组织配准及手动配准。比较四种配准方式之间的差异。结果：16例患者四种配准方式在X （左右）、 Y （升降）、 Z （头脚）三个方向的摆位误差分别为－0.060±0.28、－0.062±0.45、－0.065±0.38；－0.071±0.27、－0.098±0.45、－0.085±0.41；－0.077±0.26、－0.027±0.44、－0.111±0.40；－0.059±0.29、－0.075±0.51、－0.098±0.39。经分析四种配准方式之间没有统计学差异。结论：综合各种因素考虑，应用在线自动配准KV—CBCT引导放疗技术治疗前列腺癌患者更为合适。
关键词： 前列腺肿瘤/调强放射疗法 在线图像引导 锥形束CT 图像配准 -
膀胱和直肠体积变化对前列腺癌调强放疗靶区剂量的影响
目的：应用图像引导放射治疗（Image—guided radiotherapy， IGRT）技术，观察膀胱、直肠在治疗中的变化，分析其对治疗的影响。方法：入选16例接受根治性调强放疗的前列腺癌患者，共行KV－CBCT在线校正治疗体位214次。在模拟CT和锥形束CT （ cone beam CT， CBCT）图像上勾画CTV、膀胱及直肠，观察膀胱、直肠体积和位置变化，分析其对治疗的影响。结果：治疗过程中膀胱和直肠的充盈度有较大变化。 PTV95与膀胱、直肠的移动具有相关性，相关系数分别为0.293、0.171。直肠体积与PTV95的相关系数为0.112，说明两者存在一定相关性。对于PTVmin而言，除上述各指标之外，与膀胱体积有一定相关性，相关系数为－0.126。结论：在前列腺癌的调强治疗中，使膀胱、直肠尤其是后者尽量复原定位时状态，对保证靶区受量及减少直肠受照有明显意义。
关键词： 前列腺肿瘤/调强放射疗法 图像引导放射治疗 图像配准 剂量学 -
肺癌影像引导放疗图像配准标记点的研究
目的:研究肺癌影像引导放疗图像配准标记点.方法:利用影像引导技术对2015年1月—2017年1月我院收治的16例非小细胞肺癌患者进行三维适形放疗,放疗前利用锥形束C T进行扫描,并将其与计划C T图像以其分别匹配图像,标记点选取的是胸椎、肿块和隆突,治疗床以配准为依据进行科学调整,在此基础上将各个方向上的平移矢量分别记录下来,并对摆位失误进行客观分析.结果:在X轴、Y轴和Z轴上不同标记点摆位误差小的胸椎、其次为隆突,大的为肿块,差异有统计学意义(P<0.05).结论:关于肺癌影像引导放疗图像配准的标记点,可以选择胸椎与隆突,肿块不建议使用.
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医学图像处理技术
随着医学成像和计算机辅助技术的发展,从二维医学图像到三维可视化技术成为研究的热点,本文介绍了医学图像处理技术的发展动态,对图像分割、纹理分析、图像配准和图像融合技术的现状及其发展进行了综述.在比较各种技术在相关领域应用的基础上,提出医学图像处理技术发展所面临的相关问题及其发展方向.
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数字减影血管造影技术
本文回顾了数字减影血管造影术(DSA)的历史和现状,简介了DSA的基本原理及应用,介绍了图像配准方法及算法,并阐述了DSA设备的发展,在此基础上,对DSA的优缺点作了一个整体的评价和展望.
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基于形变模型和微分同胚配准的超声应变分析
通过改进的三维形变混合模型分割算法及微分同胚非刚性配准算法对三维超声图像进行应变分析，以得到稳定可靠的超声应变图像。方法首先，使用各向异性扩散滤波器进行降噪处理，再使用二维投影的区域生长算法对左心室进行粗分割，然后通过形态学操作得到较为精确的分割。在此基础上使用三维参数形变模型，实现精确的心脏图像分割。后以心动周期内心室第一帧图像的三维分割为参考模型，利用微分同胚非刚性配准算法对后续图像配准，获取心室位移场，并进行应变估计。结果实验结果显示，该方法具有很高的效率和准确率。结论本方法得到的应变分析，符合心脏解剖学特征，对辅助诊断心室疾病具有一定意义。
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灰度级别对基于互信息医学图像配准方法的影响
医学图像配准在医学图像处理领域中已经被广泛使用.基于互信息配准的方法具有自动化程度高、配准精度高等优点.基于互信息的配准方法实质上是一种进行灰度统计和计算的方法,因此同一图像采用不同的灰度表示必然会影响配准结果.在分析灰度级别的压缩对于图像质量的影响和基于互信息配准方法的影响的基础上,进行了一系列的多模态医学图像配准试验,从配准精度和计算时间两个方面比较了不同的灰度级别对图像配准的影响.在详细分析和比较不同级别图像配准结果的基础上,给出了基于互信息配准时所采用的合理灰度级别的建议.
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基于Contourlet变换的CT和锥形束CT图像配准算法
目的提出一种基于Contourlet变换,用于放射治疗定位的CT与锥形束CT(cone beam CT,CBCT)图像配准的方法.方法 利用Contourlet变换多尺度多方向的分辨特性,将待配准图像进行Contourlet变换分解,分解后的高频方向子带合成梯度图像,采用归一化互信息作为相似性测度,把梯度图像与低频方向子带以加权函数结合,进行临床医学图像的刚性配准,有效弥补了互信息配准中缺少空间信息的不足.结果 通过已知空间变换参数图像的配准结果验证了算法的准确性.配准后10幅图像变换参数的误差极小,且均方根误差接近于0.结论 该图像配准算法精确度高,并具有很好的鲁棒性,有助于提高图像引导放射治疗(image guided radiation therapy,IGRT)中解剖组织结构和靶区的定位精度.
关键词： 图像配准 多分辨率分解 Contourlet变换 互信息 -
用于三维医学图像配准的“粗精”混合算法研究
目的 三维医学图像配准能够为临床诊断提供更多更丰富的信息,是医学图像处理领域的研究热点.本文针对配准中传统方法很难兼顾到配准的准确度和速度,提出一种基于“粗精”混合配准的算法.方法 首先,采用主成分分析方法对图像进行粗配准,减小浮动图像和参考图像之间的差异,得到精配准良好的初始参数;然后,采用改进的Powell算法在初始参数的基础上进行精配准;后,以三维MRI图像为例设计了两组实验进行验证.结果 该方法配准精度高,旋转参数误差低至0.001,得到的图像灰度误差可限制在2以内.此外与全局优化方法相比,该方法保证配准精度的同时,在速度上可提高2～3倍.结论 实验证明该方法可同时兼顾配准的准确度和速度.
关键词： 图像配准 主成分分析 Powell优化算法 -
基于改进尺度不变特征变换的手术室多视点图像拼接算法
目的 为了提高手术室环境下拼接后全景图像的主观质量,本文提出一种基于改进尺度不变特征变换(scale invariant feature transform,SIFT)的手术室多视点图像拼接算法.方法 基于SIFT特征点匹配算法,依据手术室采集设备为平行摄像机且获取的两视点高关注区域重叠较宽泛的特点,提出采用局部加权融合的拼接算法消除拼接重影,并在局部加权融合算法下,对参与图像空间变换的特征点在垂直方向增加约束,筛选出正确匹配特征点对以消除拼接折痕.结果 此算法解决了手术室拼接图像中手术衣的袖子、手术剪和手套的重影及治疗巾位置拼缝不对齐的问题,即消除了术野高关注度下的拼接重影及误匹配带来的拼接折痕,保证了两幅图像拼缝后的平滑过渡.结论 基于改进SIFT特征点匹配的算法获得了较好的主观手术画面的拼接质量.
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一种基于图像分割的医学图像融合方法
提出一种新的图像融合算法,用于临床治疗计划设计时对病灶的确定.文中采用改进的Canny算子对病灶边缘提取方法进行了研究,根据局部直方图计算对非目标轮廓进行抑制.通过对图像配准建立空间映射关系,将一种图像中的病灶边缘特征与其它相应的图像进行叠加,获得具有病灶边缘和解剖结构特征的融合图像.本文的融合算法简单、直观,临床实用性强.
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多模态图像配准在HIFU定位系统中的应用
在交互式图像导航HIFU(高强度聚焦超声)治疗系统中,需要对病灶目标进行非常精确的实时成像和定位.而现有的超声成像技术很难单独完成这个任务.本文提出了一种用手术前MRI三维图像与手术中的超声图像进行配准的方法,对手术前MR图像和手术中超声图像两种模态下都可见的血管进行配准.配准算法采用遗传算法和共轭梯度法结合的优化策略来小化目标函数,并设计了两个实验对配准方法进行评价,从实验结果看这种方法从配准精度和收敛速度上都要优于另外的两种经典算法.
