基于体积变化的四维计算机断层图像重建

作     者：张书旭 余辉 杨俊 周凌宏 张海南 林生趣 Zhang Shu-xu;Yu Hui;Yang Jun;Zhou Ling-hong;Zhang Hai-nan;Lin Sheng-qu

作者机构：广州医学院附属肿瘤医院放疗中心广东省广州市510095 解放军458医院广东省广州市510060 南方医科大学生物医学工程学院广东省广州市510515 

基　　金：广州市属高校科技计划项目(08A008):四维放射治疗的关键技术研究 广州医学院博士基金项目(2010-1-11):基于4D-CT和在线图像引导下的精确放疗技术研究 

出 版 物：《中国组织工程研究与临床康复》 (Journal of Clinical Rehabilitative Tissue Engineering Research)

年 卷 期：2010年第14卷第26期

页      码：4818-4822页

摘      要：背景:目前还没有国产的四维计算机断层图像(4D-CT)机,而进口4D-CT系统要求在图像采集过程中监测呼吸信号,因此4D-CT重建只局限于特定少数品牌的进口CT机。另外,呼吸监测装置及4D-CT重建软件价格高昂,限制了这一先进技术在国内的普及应用。目的:克服现有4D-CT重建系统的缺陷,在普通多螺旋CT上实现4D-CT重建。方法:采用VC++程序设计语言和VTK工具包,开发4D-CT图像重建软件系统。对自由呼吸的患者进行多床位电影模式(Cine模式)扫描,每个床位Cine扫描持续时间约为患者的1个呼吸周期加1s(4～6s),在这期间每排CT探测器重建出8～15幅不同时刻(相位)的CT图像。结果与结论:根据体表轮廓和肺组织的体积变化确定CT图像在呼吸周期中的相位,并按相位不同对所有CT图像进行分组,得到一个完整的呼吸周期中多个相位的CT系列,再分别对各相CT图像序列进行三维(3D)重建,即得到了随时间变化的4D-CT系列,它不但明显地消除了运动伪影,而且反映了胸部和腹部脏器随呼吸运动变化的规律。提示基于体表轮廓和肺体积的周期性变化,能在普通螺旋CT上实现4D-CT重建,其重建过程不依赖于外在的呼吸监测装置、不受CT机本身的软硬件限制,具有普遍适用性。

主 题 词：四维计算机断层图像 运动伪影 图像重建 放射治疗 肺癌 

学科分类：0831[工学-公安技术类] 08[工学] 0836[0836] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1673-8225.2010.26.017

馆 藏 号：203619293...