DICOM圖像在三維重建定位下對放療計劃的影響

鄭章龍+仝越+楊曉瑩+胡馨玥+謝智雯+卡賽爾·艾克拜爾

【中圖分類號】R730.55 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-6851（2016）12-0-01

1.dicom標準

在放射治療計劃中包含醫學圖像可視化、數字影像重建和虛擬放療環境，并借助計算機實現了這些可視化技術，以dicom格式的三維重建定位直接影響放療技術的精準度和靶區劑量分布以及對減少靶區周圍正常組織照射的影響，保證劑量的分布形狀與三位重建模型相一致，實現照射強度最優化。

醫學數字成像和傳輸（Digital Imaging and Communications in Medicine，DICOM）是用于不同的醫學影像設備間網絡傳輸數據圖像，定義圖像及其相關信息的組成格式和交換方法，確保醫學圖像數據的傳輸，存儲，轉換以顯示處理。現在的各種影像設備中都采用DICOM 3.0標準，以促進醫學影像設備之間的兼容性和互操作性，大多以dicom格式圖像輸出也因為dicom文件是患者數據的集合，含有醫學圖像以及與醫學圖像有關的信息（圖像大小，病人姓名，年齡，照射部位等）。

2.dicom格式圖像獲取

在dicom格式圖像獲取中，因為CT有快速體積數據獲得，檢查時間短.最大程度地減少了運動偽影和漏掃的優點，可獲得高質量的二維圖像.MRI則是對軟組織成像有優勢，但相對于CT掃描時間長。所以實驗選擇CT設備掃描。同時CT三維視圖可更直觀了解病灶部位、范圍、病灶移位的方向和距離以及周圍組織的空間關系。

如圖1.1所示，圖為CT掃描得到的dicom格式的顱腦圖像，主要獲取患者的姓名、性別、檢查日期等信息，以及圖像的橫斷面、冠狀面、矢狀面即得到人體中某一薄層的組織分布情況，CT切片中，掃面間距和層厚選擇越小， ，空間分辨率提高，重建結構卻清晰，所得到的3D重建圖像質量越高。實驗準備了300張（兩名實驗者各150張）層厚為1.5 mm的CT斷層圖像，將這些二維dicom圖像經過增強預處理（濾除噪聲，圖像銳化，保留輪廓和邊緣信息，以及偽影處理）。

以DICOM格式為基礎的二維圖像再通過軟件的三維重建變成可視化并且能對病灶進行精確的定位，得到三維視覺信息（病灶的體積、空間定位、病灶與重要器官間的相對位置等）。

3.三維重建結果

4.對放療計劃的影響

2016的一份報告顯示過去的一年醫療影像設備市場規模約為3080億元，比上一年同比增長了524億元增長率20%左右，這展示了醫療設備的高速發展。隨著醫療水平的提高，這也成了一個談癌色變的年代，許許多多的癌癥被人們熟知，資料癌癥的三大方法手術、放療、化療，放射治療是大部分病人中期或后期選擇的治療方法，而70%的腫瘤患者需要放射治療。

在臨床上用射線治療患者病灶時，需要設計治療方案，再根據該方案對病人實施治療。隨著醫療水平的發展，在放療方面越來越提倡精準治療，為獲得更好的療效，對病灶的準確定位無疑是最重要的一部分，只有在清除病灶的分布，大小，三維形態，才能使病灶最大程度上接受射線的照射，讓病灶周圍的正常組織減少到最低的傷害，減少并發癥的發生，使患者極大受益，在臨床上可以應用在放療計劃，極其具有重要意義。

參考文獻

[1] 焦 婷， 張富強， 孫 健. 應用三維激光掃描重建頜面軟組織 的研究[J]. 上海口腔醫學， 2005， 14（5）： 463- 465

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