改进互信息与图像金字塔相结合的二维与三维图像配准方法研究

目的探讨改进互信息与图像金字塔相结合的二维-三维配准方法的价值。方法将3次B样条曲线的连续图像表示与Parzen直方图估计融合到该算法中,以胸腔作为研究对象,通过数字重建放射影像生成的正交位的模拟X线图和与其本身进行一定变换后的图像进行配准实验,观察配准精度和时间。结果经过50组对照试验得出本方法相较于传统配准方法在x、y轴向上的位移精度分别提高了53.39%、21.33%,配准时间缩短了91.93%。相较于近几年的改进算法在x、y轴向上的位移精度分别提高了17.65%、13.79%,并将配准时间进一步提高了19.64%。结论该方法可以有效提高二维-三维图像的配准精度和效率,且均符合手术过程中图像配准2 mm以内的要求。该方法的高效、准确为临床诊断和放疗自动化提供了有利的信息,同时也为肿瘤位置误差校正和医用机械臂自动摆位奠定了基础。

两种千伏级立体平面图像引导放射治疗系统临床一致性研究

目的:对比研究千伏(kV)级iScout图像引导放射治疗定位系统和射波刀Xsight脊柱追踪系统基于骨骼二维-三维(2D-3D)图像配准算法的临床一致性。方法:选取医院收治的30例行第四代射波刀Xsight脊柱追踪系统治疗的患者临床数据资料,采用配置i Scout系统成像几何参数,生成数字重组透视图像作为配准参考图像,加载Xsight系统影像板投影图像,应用i Scout系统骨骼定位方法实现2D-3D图像配准,计算患者病灶位置偏移。参照Xsight系统定位配准数据,选取3个平移头脚(S/I)、左右(L/R)和前后(A/P),以及3个转角绕头脚(Roll)、绕左右(Pitch)和绕前后(Yaw)3个方向共6个自由度作为评价参数,记录并对比两个系统的配准结果。结果:获取30例患者数据资料生成的分别由A、B投影图像构成564组投影图像,分析记录Xsight系统和iScout系统配准结果的差值,S/I、L/R和A/P的3个平移结果的差值分别为(0.100.24)mm、(-0.060.32)mm和(0.110.21)mm;Roll、Pitch和Yaw的3个转角结果的差值分别为(-0.010.35)、(0.070.23)和(0.010.24)。散点分布图显示两个系统6个自由度定位配准结果差值集中分布在0.5之间。结论:iScout系统与Xsight系统均基于kV级X射线2D-3D图像配准立体定位引导技术,临床比对结果一致性好。

体部伽玛刀图像引导技术的发展

体部立体定向放射治疗(SBRT)是立体定向放射外科(SRS)技术和临床应用的自然延伸,是一种在精确图像引导下的大剂量低分次的放射治疗方法。体部伽玛刀是中国自主研发的创新放疗设备,把伽玛射束治疗从头部延伸至体部。在近15年的技术发展和临床实践中,体部伽玛刀沿用了传统的体部框架定位模式,由于缺少足够定位精度,限制了其作为SBRT设备在临床上的广泛使用。近年来,图像引导定位技术开始应用于体部伽玛刀,将为体部伽玛刀SBRT规范治疗开启崭新一页。本文介绍了体部伽玛刀图像引导定位的原理、方法、试验和初步应用。