發(fā)布時(shí)間：2017-04-10 18:16

  本文關(guān)鍵詞：腫瘤影像和放療靶區(qū)與危及器官三維可視化系統(tǒng)研發(fā)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：醫(yī)學(xué)圖像三維可視化是一種基于人體組織器官橫斷面的一系列連續(xù)的二維醫(yī)學(xué)圖像繪制相應(yīng)組織器官三維表面(面繪制)或三維立體結(jié)構(gòu)(體繪制)的計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)。采用三維可視化技術(shù)繪制的三維醫(yī)學(xué)圖像可以為醫(yī)生提供直觀和全面的病灶與正常組織信息,便于可視化地評(píng)估人體病灶和周圍正常組織、器官的形狀和空間相對(duì)位置。本文對(duì)腫瘤CT(Computed Tomography)、MRI(Magnetic Resonance Imaging)和PET(Positron Emission Tomography)等醫(yī)學(xué)影像和腫瘤放療靶區(qū)與危及器官進(jìn)行三維可視化。腫瘤影像三維可視化采用面繪制法和體繪制法繪制,腫瘤放療靶區(qū)與危及器官三維可視化采用德洛內(nèi)三角剖分法繪制。面繪制法是重建物體的表面,從三維體數(shù)據(jù)中抽取等值面后進(jìn)行擬合。此法可以有效地繪制三維體的表面,并且可以借助多種技術(shù)加快繪制速度。但是繪制結(jié)果缺乏內(nèi)部信息的表達(dá),而且很多時(shí)候需要對(duì)表面組織進(jìn)行準(zhǔn)確的提取,限制了其在醫(yī)學(xué)影像三維可視化的應(yīng)用。體繪制是對(duì)三維數(shù)據(jù)場(chǎng)中的每個(gè)體素進(jìn)行處理,計(jì)算每個(gè)體素的不透明度、顏色等屬性。該法直接研究光線通過體數(shù)據(jù)場(chǎng)與體素的相互關(guān)系,無需構(gòu)造中間面,因而體素的許多細(xì)節(jié)信息得以保留,但是繪制時(shí)間比面繪制長(zhǎng)。德洛內(nèi)三角剖分法是對(duì)二維輪廓線序列進(jìn)行三維重建,繪制時(shí)間短而且運(yùn)行穩(wěn)定。本系統(tǒng)采用面向?qū)ο箝_發(fā)方法和VC++2010開發(fā)工具,集成國(guó)際醫(yī)學(xué)影像處理工具(Insight Segmentation and Registration Toolkit, ITK)、可視化工具(Visualization Toolkit, VTK)和圖形用戶界面工具(The Fast Light Toolkit, FLTK),在我們前期設(shè)計(jì)開發(fā)的分子影像引導(dǎo)智能放療系統(tǒng)軟件框架下,進(jìn)行腫瘤影像和放療靶區(qū)與危及器官三維可視化軟件的研發(fā)。主要研發(fā)內(nèi)容如下：(1)對(duì)讀入系統(tǒng)的腫瘤影像進(jìn)行三維可視化,使三維醫(yī)學(xué)影像直觀、立體地顯示在電腦屏幕上。(2)對(duì)已勾畫的腫瘤放療靶區(qū)與危及器官進(jìn)行三維可視化,使醫(yī)生可以直接觀察器官的結(jié)構(gòu)、形狀和大小,以及各個(gè)器官的相對(duì)位置。(3)設(shè)計(jì)和開發(fā)了三維可視化的交互模塊,實(shí)現(xiàn)了器官選擇、面繪制與體繪制方法切換、透明度調(diào)節(jié)、面繪制法閾值調(diào)節(jié)和顏色編輯功能。
【關(guān)鍵詞】：腫瘤影像 放療靶區(qū) 危及器官 三維可視化 面繪制 體繪制
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：R730.55;TP391.41
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-19
• 1.1 研究背景與意義10-11
• 1.2 研究現(xiàn)狀11-17
• 1.2.1 面繪制法研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 體繪制法研究現(xiàn)狀14-16
• 1.2.3 三角剖分法研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3 本文主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排17-19
• 第2章 系統(tǒng)介紹和總體設(shè)計(jì)19-28
• 2.1 系統(tǒng)架構(gòu)19
• 2.2 開發(fā)工具介紹19-23
• 2.2.1 醫(yī)學(xué)圖像分割開發(fā)工具19-20
• 2.2.2 醫(yī)學(xué)圖像可視化開發(fā)工具20-22
• 2.2.3 圖形用戶界面開發(fā)工具22-23
• 2.3 DICOM標(biāo)準(zhǔn)圖像介紹23-26
• 2.4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路26-27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 第3章 腫瘤影像和放療靶區(qū)與危及器官三維可視化方法28-42
• 3.1 腫瘤影像三維可視化方法28-37
• 3.1.1 面繪制法28-33
• 3.1.2 體繪制法33-37
• 3.2 腫瘤放療靶區(qū)與危及器官三維可視化方法37-41
• 3.2.1 RS文件介紹38-39
• 3.2.2 德洛內(nèi)三角剖分法39-41
• 3.3 本章小結(jié)41-42
• 第4章 腫瘤影像和放療靶區(qū)與危及器官三維可視化系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)42-53
• 4.1 系統(tǒng)功能總體設(shè)計(jì)42-43
• 4.2 主界面設(shè)計(jì)43
• 4.3 腫瘤影像和放療靶區(qū)與危及器官三維可視化實(shí)現(xiàn)43-46
• 4.3.1 腫瘤影像三維可視化實(shí)現(xiàn)43-45
• 4.3.2 腫瘤放療靶區(qū)與危及器官三維可視化實(shí)現(xiàn)45-46
• 4.4 三維可視化交互功能實(shí)現(xiàn)46-51
• 4.4.1 器官選擇功能實(shí)現(xiàn)48
• 4.4.2 面繪制與體繪制方法切換顯示功能實(shí)現(xiàn)48
• 4.4.3 透明度調(diào)節(jié)功能實(shí)現(xiàn)48-49
• 4.4.4 面繪制法閾值調(diào)節(jié)功能實(shí)現(xiàn)49
• 4.4.5 顏色編輯功能實(shí)現(xiàn)49-51
• 4.5 系統(tǒng)坐標(biāo)方向與三維顯示坐標(biāo)方向51-52
• 4.6 本章小結(jié)52-53
• 第5章 腫瘤影像和放療靶區(qū)與危及器官三維可視化系統(tǒng)測(cè)試53-69
• 5.1 系統(tǒng)測(cè)試概述53-55
• 5.2 打開CT文件55-56
• 5.3 打開RS文件56-59
• 5.3.1 勾畫模式下打開RS文件56-58
• 5.3.2 放療模式下打開RS文件58-59
• 5.4 三維顯示59-67
• 5.4.1 器官選擇60
• 5.4.2 面繪制與體繪制方法切換顯示60-61
• 5.4.3 透明度調(diào)節(jié)61-63
• 5.4.4 面繪制法閾值調(diào)節(jié)63
• 5.4.5 顏色編輯63-67
• 5.5 退出三維顯示關(guān)閉RS文件67-68
• 5.5.1 勾畫模式下關(guān)閉RS文件67-68
• 5.5.2 放療模式下關(guān)閉RS文件68
• 5.6 本章小結(jié)68-69
• 總結(jié)與展望69-71
• 參考文獻(xiàn)71-75
• 致謝75-76
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄76-77
• 附錄B 攻讀學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目77-78
• 附錄C MBIG-IRT 3DV源程序文件清單78

  本文關(guān)鍵詞：腫瘤影像和放療靶區(qū)與危及器官三維可視化系統(tǒng)研發(fā)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：297290