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面向精准放疗装置的医学影像三维建模与配准技术研究 中文摘要 面向精准放疗装置的医学影像三维建模 与配准技术研究 中文摘要 本课题结合苏州市医疗器械与新医药科技专项“基于影像导航的无创放射外科 手术机器人系统研究研发” 。本课题针对放射治疗影像导航中的配准问题，将从CT 图像的三维重建以及二维-三维配准技术方向展开研究，希望得到二维图像与三维模 型的配准结果。 本文的研究内容为两部分：第一部分，本文以VC6.0 和VTK 为开发工具，设 计了一套三维重建软件系统，为术前规划和术中配准提供技术支持,实现测量、模型 切割、片面简化等功能；第二部分以光线跟踪算法完成数字图像重建，以互信息为 相似性测度，获得三维模型与X 光图像的位置变换关系，实现X 光图像与三维模 型间的配准工作。本文运用图像预处理、数字影像重建、二维图像配准等方法实现 了二维-三维的配准。 最后，本文根据开发的软件系统，搭建了由CT 设备、X 光机、工作站组成的 实验平台，完成了三维模型的建立和2D-3D 配准实验。在配准实验中，本文对建立 坐标系和优化配准参数进行了讨论，并对实验结果进行了分析与论证，配准效果令 人满意。 关键词：三维重建；VTK ；2D-3D 配准；数字影像重建；互信息 作者：赵越 指导老师：孙立宁 I Abstract 面向精准放疗装置的医学影像三维建模与配准技术研究 Medical imaging three-dimensional modeling and registration technology research for precision radiotherapy Abstract Based on the Suzhou Medical Scientific Foundation “Non-invasive robotic radiosurgery system based on research of image navigation”, this issue worked on the key technology ofthree-dimensional reconstruction and registration between two-dimensional and three-dimensional to achieve intraoperative registration. This issue has two parts of works: the first part is that a three-dimensional reconstruction software was designed based on VC and VTK.This software providestechnical support forpreoperative planning, intraoperative registration and real-time navigation, and the software implements some features, like measuring, model cutting and model simplified; the second part is registration technology between X-ray im