面向精准放疗装置的医学影像三维建模与配准技术研究

摘要

本课题结合苏州市医疗器械与新医药科技专项“基于影像导航的无创放射外科手术机器人系统研究研发”。本课题针对放射治疗影像导航中的配准问题,将从CT图像的三维重建以及二维-三维配准技术方向展开研究,希望得到二维图像与三维模型的配准结果。
　　本文的研究内容为两部分：第一部分,以VC6.0和VTK为开发工具,设计了一套三维重建软件系统,为术前规划和术中配准提供技术支持,实现测量、模型切割、片面简化等功能；第二部分以光线跟踪算法完成数字图像重建,以互信息为相似性测度,获得三维模型与X光图像的位置变换关系,实现X光图像与三维模型间的配准工作。本文运用图像预处理、数字影像重建、二维图像配准等方法实现了二维-三维的配准。最后,根据开发的软件系统,搭建了由CT设备、X光机、工作站组成的实验平台,完成了三维模型的建立和2D-3D配准实验。在配准实验中,本文对建立坐标系和优化配准参数进行了讨论,并对实验结果进行了分析与论证,配准效果令人满意。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪论

1.1 课题研究背景与意义

1.2 医学图像三维重建技术国内外研究现状

1.3 医学图像配准国内外研究现状

1.4 本文主要研究内容

第二章 基于CT图像的三维重建系统

2.1 引言

2.2 医学图像的获取

2.3 VTK类库

2.4 图像预处理

2.5 三维模型的建立

2.6 三维建模软件的附加功能

2.7本章小结

第三章 二维-三维配准技术研究

3.1引言

3.2 X光机的成像原理

3.3 数字影像重建

3.4 图像配准概述

3.5 本章小结

第四章 二维-三维配准实验与结果分析

4.1 引言

4.2 实验设备和平台搭建

4.3二维-三维配准参数选择与步骤

4.4二维-二维配准实验

4.5二维-三维配准实验

4.6本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表或撰写的论文

致谢