【摘 要】
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图像引导技术是精确放疗的重要环节。为减少放疗过程中的摆位误差,在治疗前需使用锥形束CT(Cone-Beam computed tomography,CBCT)扫描并与计划CT(Planning CT,pCT)图像进行配
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图像引导技术是精确放疗的重要环节。为减少放疗过程中的摆位误差,在治疗前需使用锥形束CT(Cone-Beam computed tomography,CBCT)扫描并与计划CT(Planning CT,pCT)图像进行配准,校正患者的摆位误差。然而,平板探测器中由于短路、断路或者响应不准确等存在坏像素,导致重建出来的CBCT图像中存在环形的伪影。环形伪影严重影响了 CBCT图像的质量及图像配准的准确性,给放疗技师的操作增加了困难。实际应用中需要对坏像素进行校正。本研究分别采用图谱插值法、形态学方法、自适应中值滤波法消除锥形束CT原始投影图像中的坏像素,再重建消除锥形束CT图像中的环形伪影。图谱插值法是利用不同曝光下的探测器输出识别并标记坏像素位置,然后根据坏像素图谱对坏像素点插值;形态学方法是利用开运算和闭运算对图像中奇异像素点校正;自适应中值滤波法是根据图像局部信息特点进行滤波处理。为了验证图像处理效果,对含有坏像素的Catphan模体、一例头颈部患者和一例胸腹部患者的锥形束CT原始投影图像进行处理,将处理后的投影图像重建得到CBCT图像,并将其与基于重建后CBCT图像中环形伪影的校正结果比较。三种校正方法都能有效校正投影图像中的坏像素,去除CBCT图像中的环形伪影。从校正效果来看,图谱插值法优于形态学方法和自适应中值滤波法;从图像分辨率来看,图谱插值法和自适应中值滤波法优于形态学方法;从校正效率来看,形态学方法(0.108s/幅)优于图谱插值法(0.185s/幅)优于自适应中值滤波法(0.95s/幅)。与基于重建后CBCT图像环形伪影校正结果相比,基于重建前投影图像的校正拥有更好的校正效果,校正区域分辨率较高、灰度连续。根据临床实际应用特点,基于重建后校正需要额外的校正时间,而基于重建前的校正可以在CBCT采集投影图像的过程中同时进行,特别是基于图谱插值法和形态学方法校正,能够在消除图像环形伪影的同时不增加图像引导所需的时间。基于重建前投影图像校正能有效地消除CBCT图像中的环形伪影,校正效果良好,符合临床实际要求,具有一定的应用价值。
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