[发明专利]分段锥形束CT图像通过拼接获得完整解剖图像的方法

摘要

本发明提供一种分段锥形束CT图像通过拼接获得完整解剖图像的方法，该方法是在计划CT图像空间分别制定两段CBCT扫描计划；在获得一套CBCT图像后，手动平移治疗床，再次行CBCT拍摄以获取相邻分段的CBCT图像；将两段图像分别进行显像解析，再经三维重建后分别与计划CT进行图像融合；通过对融合后骨性标志的分析来选取拼接层面；将两套CBCT图像依次通过计算机进行拼接处理，获得相邻部位分段扫描所得CBCT图像的拼接图像，扩大了肿瘤靶区及周围正常器官的观察范围，保证了以CBCT制定治疗计划的可行性及评价剂量体积参数的完整性，有广泛的临床应用前景。

主权项

1、分段锥形束CT图像通过拼接获得完整解剖图像的方法，其特征在于对患者进行锥形束CT扫描，分段获取两套以上相互衔接的CBCT图像序列，然后，对每两套相邻CBCT图像进行观察、处理得到一套新的CBCT图像序列；把新的CBCT图像序列进行图像三维重建，得到一套拓宽了的能够完整展现肿瘤发病区域和周围正常器官的CBCT解剖图像；分段获取CBCT图像步骤如下：1)设计CBCT分段扫描计划：获得模拟定位CT扫描图像并将其传入加速器设备中的Varian Eclipse治疗计划系统，在计划CT空间上设置左右和前后方向上坐标完全一致的两个等中心，分别制定CBCT扫描计划P1和P2，OBI单次CBCT扫描长度为14cm，因此，头脚方向两等中心间的距离设置在13cm以内，从而保证两段CBCT图像具有足够的信息冗余；2)CBCT扫描：将上述设计好的CBCT计划传入OBI 4D工作站，按计划P1的等中心对扫描对象进行摆位，根据扫描部位选定好显像设备及相关参数后进行第一次CBCT扫描，扫描结束并完成在线配准后，不接受系统给出的自动移床参数，即保持治疗床不动，然后沿头脚方向手动平移治疗床至计划P2的等中心，移动距离为两等中心的头脚方向坐标之差，以同样显像参数完成第二次CBCT扫描；CBCT图像拼接步骤如下：加速器工作站对获取的两套CBCT图像序列分别进行编号，设定最小编号的图像为近脚的一张，最大编号的图像为近头的一张，然后对两套CBCT图像序列分别进行显像解析；. 由于两套CBCT图像是患者在治疗床上不发生体位变动的情况下由OBI先后获取的，而且两套图像的拍摄范围至少有1cm的重叠，所以，在分别观察两套CBCT图像时，通过参照骨性标记的解剖结构找到两套图像中所共有的最为相似的一层，记录下该层分别在各自图像序列中所拥有的序列号；假定两套CBCT图像分别为down序列和up序列，共有的拼接层面为down序列的第44层(A)、up序列的第15层(B)，则需要进行处理的图像序列区间是从up序列第16层(C)到up序列最上一层(Z)，如图1所示，处理步骤如下：1)解析存储CBCT图像的DICOM文件，获取DICOM文件头中各字段信息；2)解析down序列的第A层CBCT图像，读取StudyInstanceUID、InstanceNumber和ImagePositionPat ient三个字段的值；3)依次解析up序列的第C至Z层图像，分别将每层图像对应的DICOM文件头中的StudyInstanceUID字段值更换成down序列A的相应值；4)依次解析up序列的第C至Z层图像，分别将每层图像对应的DICOM文件头中的InstanceNumber字段值更换成down序列A层InstanceNumber字段值的基础上依次递增1；5)依次解析up序列的第C至Z层图像，分别更换每层图像对应的DICOM文件头中ImagePositionPatient字段字节3的值，格式为：字节1/字节2/字节3；因为每套CBCT图像的最下一层图像的Z坐标均为-117.5，所以更换值通过下面的公式算得：ImagePositionPatient字节3的值＝-117.5+InstanceNumber值×2.5其中，InstanceNumber值已由第四步算得；6)保存更改后的每个DICOM文件，并按其InstanceNumber值重新依次命名，得到一套新的CBCT图像序列。