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数字重建放射影像生成方法及其应用研究 摘要 放射治疗已经成为治疗恶性肿瘤的重要手段。放射治疗计划系统(TPS： Treatment PlanningSystem)用于放射治疗的术前规划，对放射治疗的精度 和效果有重要影响，是放射治疗的核心技术之一。数字重建放射图像(DDR： Reconstructed Digitally Radiograph)技术通过模拟X光线的衰减和曝光过程， 从数字化CT数据中获得类似X光片的成像效果。它被广泛用于实现放 射治疗计划系统的射野验证、病人摆位等。本文基于自主研发的放射治疗 Radiation 计划系统ARTS(Advanced／AccurateSystem)，研究数字 Therapy 重建放射影像生成技术，主要工作包括： (1) 基于ITK的数字重建放射影像生成算法：ITK是一个功能强大、免 费开源的医学图像开发包，是ARTS系统的开发包之一。本文提出 一种基于ITK的数字重建放射影像生成技术，并将它应用于ARTS 系统，效果良好。 (2) 基于CUDA的数字重建放射影像生成算法：从可视化的角度来看， 数字重建放射影像生成技术是一种直接体绘制算法，计算量大，因 此本文提出一种基于CUDA的数字重建放射影像生成算法，使用 CUDA技术加速数字重建放射影像生成算法，取得了较好的加速效 果。 (3) 基于“深度剥离的数字重建放射影像的混合显示算法：数字重建 放射影像生成算法是一种直接体绘制算法，但在TPS系统中显示体 数据(CT切片)的同时，也需要显示器官、靶区、多叶光栅等的面片 模型，因此本文提出基于“深度剥离’’的数字重建放射影像的混合 显示算法，研究了该算法的原理和基于可编程GPU的实现方法，取 得了较好的混合显示效果。 关键词：数字重建放射影像，光线投射，ITK，CUDA，深度剥离 12)联合资助。 究中心项目(09120104015)以及国家自然科学基金(608721 ResearchOil Reconstructed Digitally Radiograph Rendering Method andIts Application Abstract hasbeen becomean Radiotherapy methodof tumor important malignant treatment．Treatment usedfor PlanningSystem(TPS)is pre．operative of andhasa planningradiotherapy influenceonthe and significant accuracy effectivenessof isoneof core