改进式的二维图像配准算法在头颈部肿瘤中的应用

作者：陈诚; 鲍志荣; 於海军; 刘晖

来源：中华放射医学与防护杂志, 2017, 37(09): 690-695.

DOI：10.3760/cma.j.issn.0254-5098.2017.09.010

• 摆位误差
• 电子射野影像装置
• 射野图像
• 图像配准

目的研究摆位误差导致的二维图像投影变化及其对图像配准的影响,提出一种改进的互信息配准算法。方法借助仿真头部体模,分别模拟旋转误差和平移误差,通过互信息的变化来反映投影形变。以3 mm平移误差和3°旋转误差为界,模拟10例较小摆位误差和10例较大摆位误差,拍摄正侧位射野图像,分别使用目前加速器自带的传统互信息配准方法和本研究改进的互信息配准方法获取摆位误差,并与实际摆位误差相比较,以判断本研究提出的改进配准方法的优劣。结果对于摆位误差较小的实例,加速器自带的传统互信息配准方法的x、y、z轴平均平移误差分别为0.3、0.4和0.3 mm,x、z轴平均旋转误差均为0.4°,平均耗时28.7 s。本研究改进的互信息配准方法的平均误差为0.4、0.3和0.3 mm,x、z轴平均旋转误差分别为0.5°和0.4°,平均耗时31.1 s。对于摆位误差较大的实例,加速器自带的传统互信息配准方法的平均误差分别为0.9、0.7和0.8 mm,x、z轴平均旋转误差为0.9°和0.8°,平均耗时29.9 s,本研究的改进互信息方法平均误差分别为0.5、0.4和0.5 mm,x、z轴平均旋转误差分别为0.6°和0.5°,平均耗时33.2 s。结论对于较小的摆位误差,两种方法都具有较高的配准精度,但对于较大的摆位误差,本研究改进互信息配准方法较加速器自带的互信息配准方法具有显着的精度优势,并且配准耗时也在临床可以接受的范围内。

• 出版日期2017
• 单位武汉大学中南医院