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).pdf

1、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）的計算機圖形技術(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，便于可視化地評估人體病灶和周圍正常組織、器官的形狀和空間相對位置。
　　本文對腫瘤CT(Computed Tomography)、MRI(Magnetic Resonance Imaging)和PET(P

2、ositron 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)，而且很多時候需要對表面組織進(jìn)行準(zhǔn)確的提取，限制了其在醫(yī)學(xué)影

3、像三維可視化的應(yīng)用。體繪制是對三維數(shù)據(jù)場中的每個體素進(jìn)行處理，計算每個體素的不透明度、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，但是繪制時間比面繪制長。德洛內(nèi)三角剖分法是對二維輪廓線序列進(jìn)行三維重建，繪制時間短而且運行穩(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，集成國際醫(yī)學(xué)影像處理工具(Insight Segmentation and Regis

4、tration Toolkit， ITK)、可視化工具(Visualization Toolkit，VTK)和圖形用戶界面工具(The Fast Light Toolkit，F(xiàn)LTK)，在我們前期設(shè)計開發(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)對已勾畫的