圖像引導系統(IGPS, Image-Guided System) 是一款用于 放射治療 的精確擺位和影像匹配系統,支持 2D/3D 圖像配準 和 3D/3D 圖像配準,能夠獲取 六維擺位誤差,用于 治療床的精確調整,確保患者在放療過程中的精準定位,提升治療效果并減少副作用。
系統功能
1. 影像采集
通過 球管和平板探測器 采集 DR 圖像。
支持 CBCT 重建,獲取 3D 影像數據。
支持 DICOM 影像導入、管理。
2. 影像配準
2D/3D 配準(DR vs. 計劃DRR)
3D/3D 配準(CBCT vs. 計劃CT)
配準模式包括 灰度配準、骨性配準、金標點配準。
計算 六維誤差(XYZ平移+XYZ旋轉)。
3.治療床調整
計算 擺位誤差 并自動推薦 治療床移動參數。
通過 接口控制治療床 精確移動。
4.CBCT 重建
采用 濾波反投影(FBP) 算法實現 錐束CT(CBCT) 重建。
支持 不同投影角度和劑量設置。
提供 重建后圖像質量優化功能。
5.圖像增強與分析
提供 圖像增強、去噪、偽影抑制 處理。
支持 ROI(感興趣區域)選取,便于醫生分析。
結合 能譜CT 進行 組織分割和劑量計算優化。
個人負責模塊
服務端開發:負責 IGS 影像處理、圖像配準和CBCT重建算法 的后端實現,包括 影像數據解析、計算任務管理、DICOM 影像處理 等。
客戶端開發:基于 Qt 框架 開發 影像顯示界面,實現 DRR 生成、影像瀏覽、交互式配準。
圖像重建算法:開發優化CBCT重建算法,提高影響質量與重建速度。
圖像配準算法:開發優化2D/3D、3D/3D影像配準算法,提高配準精度與效率。
數據存儲與通信:使用 MongoDB 存儲患者影像數據,并采用 Socket/TCP 通信 實現 與治療控制系統(TCCS)、治療床控制系統的對接。
該系統廣泛應用于 放射治療擺位、影像引導放療(IGRT)、調強放療(IMRT)、質子治療 等高精度治療領域,為臨床提供高效、精準的影像引導支持。