论文部分内容阅读
目前,恶性肿瘤已成为人类死亡的第一大原因,70%以上的患者需要进行智能放疗。由临床放疗医师在病人的PET、CT影像2D横断面上人工逐层勾画肿瘤边界,以此勾画结果为依据设计、制定肿瘤放疗计划。因而,靶区勾画的准确性成为放疗成功与否的关键因素。在分子影像引导智能放疗系统软件的框架下,本文设计、开发了生物调强智能放疗靶区勾画与评估子系统。该子系统是一个面向恶性肿瘤临床精确放射治疗的计算机软件,旨在为临床医师提供一个操作简单、界面友好、智能化程度高的靶区勾画与评估平台。本文中软件系统的主要研发内容如下:(1)针对病人放射治疗的DICOM标准文件,如CT、PET、RS影像文件,设计、开发了相应的病人影像信息预处理和放疗结构集信息处理功能模块,为靶区勾画和评估的开发提供了基础。(2)设计、开发了自适应和两阶段区域生长靶区勾画功能模块,包括用户接口层、核心算法层、系统接口层的设计和详细实现方法。(3)开发了DICOM文件维护及勾画结果评估功能模块,实现了DICOM标准RS文件的创建与保存,并提供了与“金标准”影像的定量与可视化对比分析功能。针对靶区全人工勾画存在的耗时费力、主观性强等缺点,本文实现了自适应区域生长和两阶段区域生长的靶区勾画方法,设计了以PET分子生物功能影像为目标的生物靶区勾画系统,从而提供了一个自动勾画肿瘤放疗靶区的平台。通过改进传统读写DICOM文件的方法,实现了本文勾画系统与临床放疗RS文件的接口模块,解决了与临床医师之间交互问题,增强了系统的适用性、可扩展性。采用相似度、灵敏度、特异度这三个评价指标,作为系统靶区勾画与“金标准”影像的定量评估标准,同时,系统还提供了勾画结果与多模态影像的同时显示,为用户提供更直观的可视化评估。