[发明专利]一种宫颈癌内外放疗剂量的非线性融合方法

摘要

本发明涉及一种宫颈癌内外放疗剂量的非线性融合方法，获取待检测宫颈癌内外照射放疗CT图像、内外照射放疗剂量分布；通过非线性图像配准将内照射放疗CT图像映射到外照射放疗CT图像上，获取待检测宫颈癌内外照射放疗CT图像间的变换关系；利用该内外照射放疗CT图像间的变换关系将内照射放疗剂量分布变换为等效的外照射放疗剂量分布；并通过图像融合将变换后等效的外照射放疗剂量分布与外照射放疗剂量分布进行融合，重建内外放疗剂量的分布曲线，获取待检测宫颈癌肿瘤靶区及周围危及器官在接受内外照射综合治疗过程中实际受到的总剂量。本发明应用于宫颈癌图像引导放射治疗，以提高放疗剂量评估的准确性。

主权项

1.一种宫颈癌内外放疗剂量的非线性融合方法，其特征在于，按照如下步骤实现：步骤S1：获取待检测宫颈癌内照射放疗CT图像、外照射放疗CT图像、内照射放疗剂量分布以及外照射放疗剂量分布；步骤S2：通过非线性图像配准将所述内照射放疗CT图像对应映射到所述外照射放疗CT图像上，获取待检测宫颈癌内外照射放疗CT图像间的变换关系；步骤S3：利用该内外照射放疗CT图像间的变换关系作用于所述内照射放疗剂量分布，将内照射放疗剂量分布变换为等效的外照射放疗剂量分布；并通过图像融合将变换后等效的外照射放疗剂量分布与所述外照射放疗剂量分布进行融合，重建内外放疗剂量的分布曲线，获取待检测宫颈癌肿瘤靶区及周围危及器官在接受内外照射综合治疗过程中实际受到的放疗总剂量；其中，在所述步骤S2中，还包括如下步骤：步骤S21：对所述内照射放疗CT图像以及所述外照射放疗CT图像进行去噪声、重采样处理；步骤S22：记所述外照射放疗CT图像I和所述内照射放疗CT图像S上分别包括由N个标记点组成的两组点集P和Q，以标记点为驱动的自由形变模型，由基于标记点的局部变换和基于图像的局部变换组成，表示如下：其中，两种局部变换都采用基于B样条的形变模型，基于图像的局部变换矩阵根据D.Rueckert标准自由行变模型确定；以两组点集P和Q为驱动的非线性变换函数，作为局部大形变区域的初始校正，在进行形变时，只有落在区域ROI内的点(x,y,z)∈ROI才会移动，而在ROI区域外的点则保持不动，落在ROI区域内的各个点的局部运动由三维立体B样条的三维张量给出；为了使局部特征点的变换矩阵能够作为下一步图像非线性配准的输入，其自由行变模型需要覆盖整个的图像空间Ω＝{(x,y,z)|0≤x≤X,0≤y≤Y,0≤z≤Z}，Φ表示为由n_x×n_y×n_z的组成网格的网格区域，记如下：其中，B_l为均匀B样条函数的第l基函数。