● 摘要
最大限度的杀灭肿瘤和保护正常组织是放射治疗的核心任务。呼吸运动的运动引起的肿瘤和器官的运动，导致放疗中不能使用大剂量照射肿瘤，严重影响治疗效果。因此根据实施治疗前扫描获得的医学影像，进行呼吸运动分析，得到真实、准确的肿瘤运动位置和范围对放射治疗有非常重要的意义。但是呼吸运动引起的器官运动在CT扫描中会引起伪影，所以运动着的胸腹部肿瘤的靶区精确度一直因为扫描CT图像质量低而无法提升。随着多层螺旋CT的发展，四维CT（4D CT）扫描不但能够提供高质量的三维空间信息，而且能够提供呼吸周期中短时间间隔的图像采样，即可以获得多个（目前最多至15个）呼吸相位的三维CT数据。本文主要利用4D CT数据这一新颖的医学影像模式进行呼吸运动分析，为放射治疗提供分析工具。 数据采集使用的仪器是GE的Lightspeed CT机和Varian 的RPM呼吸监控系统，在轴向Cine模式下获得。从提供辅助分析工具的角度，设计并编写了计算机软件，实现了对4D CT分组分相、任意相位断层图像的提取；对同一位置不同时相的断层图像进行融合；对各个时相的3D-CT进行数字影像重建构造DRF图像序列，用于得到呼吸运动的位置信息；以及不同时相的断层图像上靶区轮廓线的融合进而生成整个呼吸周期的靶区轮廓等功能。