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《四川大学》 2002年
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基于可视化的三维放射治疗计算机模拟系统的研究

李智慧  
【摘要】: 本文从可视化角度出发,以放射治疗为对象,对放射治疗数据管理系统、CT/MRI/PET图象的识别及三维图象重建、虚拟放射治疗仪等内容进行了深入研究。主要研究内容及创新点如下: 1 数据库的建模 放射治疗系统以处理大量数据为主要内容,因而,数据的输入输出、数据的归类、筛选和存贮,这些与数据库管理系统相关操作的性能好坏,将极大影响放射治疗系统的综合性能。 本文创建的放射治疗数据库管理系统是一种“关系数据库+面向对象编程”的面向对象的数据库管理系统。在本文的研究中,根据放射治疗的数据特点,从中抽象出数据的一般性质,建立数据库模型,实现了现实世界到模型世界,再到机器世界的数据转化过程,为高效的基于可视化的三维放射治疗系统创建了一套行之有效的数据库管理系统。 2 放射治疗系统数据的特殊处理 由于放射治疗系统数据的特殊性和复杂性,在处理这些数据时,本文首次建立了一种全新方法,使关系数据库(Paradox)能够处理ADT特殊类型的数据,为面向对象的编程提供了理论上和技术上的支持。同时本文还创建了另一个数据库处理新技术,即数据库的数组技术,它为存贮放射治疗系统中一些变长数据提供了方法和实现的手段。 在放射治疗数据库管理系统中,还应用了数据库SQL技术和OLE技术,使数据库能够存贮类似图象、Word文档和放射治疗录相等特殊数据对象。 3 CT/MRI/PET图象的处理 CT/MRI/PET图象的处理通常是放射治疗系统的一个主要研究内容,它的 四 川 大 学搏土论文 一 目的在于能够极大限度地自动识别图象中的人体或器官的边缘。本文结合传统 的边界识别方法,综合运用 Roberts算子和 Laplacian算子自动识别边缘轮廓线, 使用链条代码法则减少多边形的顶点数目,形成了一套高效实用的边缘轮廓线 识别和追踪方法。 4定位标志点的自动识别 是否能自动识别图象标志点,既影响图象的对齐,又影响放射治疗系统的 工作效率。本文根据某公司提供的头部定位架和体部定位架结构特点及由此获 得的CT/MRI/PET图象,结合图象识别原理,实现了标志点的全自动识别。本 文建立的“灰度强度波动模板”为成功识别标志点奠定了理论基础。 5三维图象的重建 本文研制的系统既实现了面方式的三维图象重建,又实现了体素级的三维 图象重建。首次提出了以“纹理+透明”的全新体素级图形的三维重建方案, 为体素级三维图象高速运动提供了理论依据和具体实现方法。 6虚拟放射治疗仪的研究 虚拟放射治疗仪是一种配合设计放疗计划的虚拟设备,它能全面模仿真实 放射治疗仪的各种运动,能够动态显示机器参数和机器参数设置对射线性质的 影响,为放疗计划实施提供了训练和教学的最佳手段。 根据放射治疗机的特点,本文把放疗机各个部分等效为10个刚体,抽象出 14个自由度,运用多刚体动力学知识,建立一套全新的控制刚体编号和参数的 方法,本文提出的刚体“父子模型”为虚拟放射治疗仪的运动控制提供了理论 依据。
【学位授予单位】:四川大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TP399

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【引证文献】
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1 曹江;刘永博;;基于MATLAB的放射治疗剂量计算软件平台设计[J];网络与信息;2011年05期
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1 胡立堂;地下水三维流多边形有限差分模拟软件开发研究及实例应用[D];中国地质大学;2004年
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1 宋威;放射治疗计划中光子束剂量计算及可视化技术的研究[D];南京航空航天大学;2010年
【参考文献】
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1 李智慧,范毅方;为数据库补充数组功能[J];计算机应用;2001年02期
2 李智慧,范毅方;使数据库能够存取ADT数据[J];计算机应用研究;2001年06期
【共引文献】
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9 刘秀清,满运艳,王仁本,田国栋,孔莉,陈延条,韩俊庆;肺癌的放射治疗——附209例临床分析[J];癌症;1991年02期
10 杨文;杨享贤;卫光宇;;外照射加组结间插植治疗软组织肉瘤4例分析[J];癌症;1997年01期
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2 单锦露;张绍祥;谭立文;王阁;王东;雷新;;数字化盆腔放疗模型的构建[A];第十届中国科协年会论文集(三)[C];2008年
3 陈少文;王学涛;陈立新;曹午飞;唐强;刘小伟;;医用直线加速器入射电子束参数的研究[A];第十四届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集(下册)[C];2008年
4 吴宜灿;李国丽;陶声祥;吴爱东;孔令玲;刘伯学;林大全;陈义学;宋钢;赵攀;林辉;陈朝斌;黄群英;吴李军;;精确放射治疗系统ARTS的研究与发展[A];第十二届反应堆数值计算与粒子输运学术会议论文集[C];2008年
5 郑祖安;陈元;于世英;;肿瘤放疗射野精度与床板因重力下沉相关性的评估模型研究[A];第二届湖北省肿瘤靶向治疗学术会议论文选[C];2007年
6 陈少文;王学涛;陈立新;曹午飞;唐强;刘小伟;;医用直线加速器入射电子束参数的研究[A];第十四届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集(2)[C];2008年
7 张一平;赵景致;王宇宁;黄汉奎;;动脉灌注化疗联合外放射治疗食管癌的临床研究[A];第二届全国非血管性与血管性介入新技术学术研讨会暨第三届介入放射学新技术提高班论文汇编[C];2005年
8 白中红;王方聚;刘柳成;许软成;刘海峰;;肝动脉栓塞化疗联合三维适形放疗治疗原发性肝癌[A];第二届全国非血管性与血管性介入新技术学术研讨会暨第三届介入放射学新技术提高班论文汇编[C];2005年
9 邱学军;史荣;张红志;吕仲虹;;三维医学影像引导立体放射治疗技术研究[A];立体图象技术及其应用研讨会论文集[C];2005年
10 王建华;周晋阳;;浅谈医学物理师的培养[A];中华医学会医学工程学分会第八次全国生物医学工程教育研讨会论文集[C];2007年
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1 金观桥;兔VX2鼻咽癌颅底侵犯模型建立及其放射治疗疗效的CT、MR评价[D];广西医科大学;2011年
2 曲颂;锥形束CT图像引导在头颈部及胸腹部肿瘤放射治疗中的应用[D];广西医科大学;2011年
3 胡俊峰;像素级图像融合及应用研究[D];中国矿业大学;2010年
4 李建东;放射治疗计划系统关键技术研究[D];东北大学;2009年
5 韩铨;茶树花多糖的提取、纯化、结构鉴定及生物活性的研究[D];浙江大学;2011年
6 李雁杰;IMRT对鼻咽癌患者唾液腺及眼部组织影响的临床研究[D];山西医科大学;2012年
7 张军宁;内、外照射诱导DNA链断裂与修复在肿瘤治疗中的作用[D];苏州大学;2001年
8 杜秀平;平肺口服液改善NSCLC恶病质状态及其机制研究[D];北京中医药大学;2002年
9 薛强;高强度超声治疗兔肺部移植性肿瘤的实验研究[D];重庆医科大学;2002年
10 王芬;晚期肺癌的中医证候研究[D];北京中医药大学;2003年
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1 范强;MOSFET探测器测量组织补偿胶对表面剂量的影响[D];苏州大学;2010年
2 盛大宁;IMRT逆向计划中的混合多目标梯度算法研究[D];合肥工业大学;2010年
3 彭海波;一种三维放射治疗计划系统的研究与设计[D];电子科技大学;2010年
4 刘鹏;原发性支气管肺癌放射治疗管理及技术规范研究[D];山东大学;2010年
5 吕博;CT-SIM激光灯定位系统的设计研究[D];沈阳建筑大学;2011年
6 谢小娟;放射性豚鼠咽鼓管损伤的初步研究[D];广西医科大学;2011年
7 高升;基于DICOM RT的医学图像信息显示及配准[D];南京大学;2011年
8 安丽花;基于单纯形优化算法的调强方法研究[D];南京大学;2011年
9 陈迪;MRTL通过启动子甲基化抑制FLJ22139基因在食管癌中的表达水平[D];暨南大学;2011年
10 张少聪;《伤寒杂病论》辨治肿瘤病思路探讨与典型案例分析[D];广州中医药大学;2011年
【同被引文献】
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1 龙爱华,徐中民,张志强,王劲峰,苏志勇;基于边际效益的水资源空间动态优化配置研究——以黑河流域张掖地区为例[J];冰川冻土;2002年04期
2 李光明,李树祥,吕庆文,江贵平;三维计划治疗中等剂量线绘制的改进[J];北京生物医学工程;1999年01期
3 杜绍敏,宋冰;水文地质数值模拟的立足点[J];东北林业大学学报;2003年03期
4 陈崇希;岩溶管道-裂隙-孔隙三重空隙介质地下水流模型及模拟方法研究[J];地球科学;1995年04期
5 姚足金,陈德华,姚洪;干旱区高山-盆地系统深部水资源的赋存和估算——以河西走廊西段为例[J];地球科学;2001年03期
6 张济世,康尔泗,赵爱芬,蓝永超,陈仁升;黑河中游水土资源开发利用现状及水资源生态环境安全分析[J];地球科学进展;2003年02期
7 徐中民;黑河流域水资源管理方式的初步探讨[J];地域研究与开发;2000年01期
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9 胡立堂;周爱国;;工程中三角网格等值线的实现与应用[J];工程地质计算机应用;2002年02期
10 吴剑锋,朱学愚;由MODFLOW浅谈地下水流数值模拟软件的发展趋势[J];工程勘察;2000年02期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张新民;干旱区水资源量与质统一管理研究[D];西安理工大学;2000年
2 杨晓松;三维有限元数据场可视化技术研究与实现[D];大连理工大学;2000年
3 孙文武;三维数据场体绘制中几类问题的研究与实现[D];中国科学院软件研究所;2001年
4 费广正;三维复杂模型快速简化及交互方法的研究[D];中国科学院软件研究所;2001年
5 秦绪佳;医学图象三维重建及可视化技术研究[D];大连理工大学;2001年
6 郭洪宇;区域水资源评价模型技术及其应用研究[D];中国农业大学;2001年
7 刘贤喜;机械系统虚拟样机仿真软件的实用化研究[D];中国农业大学;2001年
8 王惠中;浅海与湖泊三维环流及水质数值模拟研究和应用[D];河海大学;2001年
9 胡云进;裂隙非饱和渗流试验研究及有地表入渗的裂隙岩体渗流数值分析[D];河海大学;2001年
10 申杰;水利土木工程领域中的扩充现实技术[D];四川大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 王志远;放射治疗组织不均匀性剂量校正与不规则野剂量模型研究[D];第一军医大学;2002年
2 金浩宇;三维适形放射治疗剂量计算模型研究[D];第一军医大学;2004年
3 李亚东;医学图像分割与三维重建的研究[D];国防科学技术大学;2003年
4 王轶宏;等值线的自动绘制方法及在计算机上的实现[D];吉林大学;2006年
【二级引证文献】
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1 王仕琴;邵景力;宋献方;张永波;周小元;霍志彬;;地下水模型MODFLOW和GIS在华北平原地下水资源评价中的应用[J];地理研究;2007年05期
2 胡立堂;高童;陈崇希;;黑河干流中游地区地下水流系统的稳定性刍议[J];工程勘察;2013年08期
3 赵伟;谢庆红;庄传仪;;基于GIS的公路综合排水系统设计方法研究[J];山东交通科技;2012年04期
4 吴锋;李星;;具有特征约束的有限单元的三角网格智能化生成[J];石河子大学学报(自然科学版);2005年06期
5 周焱钰;陈喜;唐仲华;;非均质承压含水层分层井流量及水位估算研究[J];中国农村水利水电;2008年12期
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1 代锋刚;陕西省泾惠渠灌区农业节水对地下水空间分布影响及模拟[D];西北农林科技大学;2012年
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1 鞠晓明;地下水污染场地水力控制优化方案研究[D];中国地质大学(北京);2011年
2 安丽花;基于单纯形优化算法的调强方法研究[D];南京大学;2011年
3 项国圣;黑河中游张掖盆地地下水开发风险评价及调控[D];兰州大学;2011年
4 杨小冬;基于WebGIS的地下水资源实时模拟与评价系统设计及应用[D];武汉大学;2005年
5 王仕琴;地下水模型MODFLOW与GIS的整合研究[D];中国地质大学(北京);2006年
6 沈媛媛;黑河流域地下水数值模拟模型及在水量调度管理中的应用研究[D];吉林大学;2006年
7 马丽丽;探测GIS中三维可视化的研究与设计[D];成都理工大学;2007年
8 王耀军;新疆独山子地区地下水流数值模拟及水源地相互影响分析[D];西北大学;2008年
9 曲中财;地质体三维空间数据模型研究[D];长安大学;2008年
10 张艳;污染场地抽出—处理技术影响因素及优化方案研究[D];中国地质大学(北京);2010年
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5 余永红;骆斌;徐洁磐;;EXPRESS语言建模机制的分析与研究[A];数据库研究进展97——第十四届全国数据库学术会议论文集(上)[C];1997年
6 严新平;谢友柏;萧汉梁;;油液监测的数据库研究[A];第五届全国青年摩擦学学术会议论文集[C];1999年
7 胡向东;鲜继清;;论商业智能[A];2003年中国智能自动化会议论文集(下册)[C];2003年
8 何亿强;何武贵;陈定辉;;基于AWIPS的美国航天发射场气象业务系统的实现[A];第26届中国气象学会年会航空与航天气象技术交流会分会场论文集[C];2009年
9 刘刚;王宏伦;;无人机分布式仿真系统数据流向控制机制研究[A];中国航空学会控制与应用第十二届学术年会论文集[C];2006年
10 高峰;;实时气象资料数据库分系统[A];信息技术在气象领域的开发应用论文集(二)[C];2006年
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5 李建明;阻碍GIS产业发展的三大问题[N];中国企业报;2005年
6 本报记者 潘永花;洞察信息之秋毫[N];网络世界;2004年
7 小惠;电气行业产品数据管理系统浅谈[N];科技日报;2008年
8 重庆 李志国;基于Linux的校园MIS实践[N];电脑报;2001年
9 杨健;卫星遥感可全覆盖领土领海[N];人民日报;2007年
10 赵永新;我国卫星数据可覆盖亚洲70%疆土[N];人民日报;2008年
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7 张牧宇;光网络传输故障分析与解决方案[D];北京邮电大学;2012年
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9 马文惠;基于决策支持的棉库管理系统研究[D];华北电力大学;2011年
10 廖波;CARDC-L财务管理系统设计与开发[D];电子科技大学;2012年
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