医学影像中呼吸门控的动态显示

编写： 王宇 
2018-5-25

 

呼吸门控概念

由于受到呼吸运动的影响，位于胸腹部的病灶具有较大幅度的移动。在传统放疗方式中考虑呼吸运动则需要增加较大的计划靶区（PTV），导致受照正常组织显着增加。呼吸门控技术 （respiratory gating technology）是指在放射治疗过程中监测患者呼吸运动，在特定呼吸时相触发射线照射，降低正常组织受照剂量。

运行效果

• 冠状面 
  
  
   

• 矢状面 
  
  
   

功能

• 解析时间、空间（x，y，z）维度数据
• 创建VTK管线，并实现动态播放
• 配置PET使用的颜色映射表（Lookup Table)
• 图片旋转180度

Dicom相关标签

• 0054,1000 Series Type: 类型：GATED\IMAGE
• 0018,1060 Trigger Time：触发器开始获取数据的时间，时间间隔FrameTime 0
• 0018,1062 Nominal Interval: 持续时间 768
• 0018,1063 Frame Time： frame间隔时间 128
• 0018,1081 Low R-R
• 0018,1082 High R-R
• 0054,0061 Number of R-R Intervals 1
• 0054,0071 Number of Time Slots 6
• 0054,0081 Number of Slices 117
• 0054,0101 Number of Time Slices 1

四维数据解析原理

• 所谓的四维数据，就是时间和空间，即Trigger时间和 x, y, z
• 解析原理
  • 根据Dicom标签 Number of Time Slices 和Number of Slices 将数据进行分组， 即按照时间维度，分成不同的Series组。放在系统的临时目录temp下，然后通过vtkDICOMImageReader 读取数据文件，形成Number of Time Slots个DicomImageReader对象
  • 修改VTK中vtkIOImage项目，使其支持Dicom中关于Gated Image的标签

动画原理

• 解析四维数据后，系统将产生Number of Time Slots个数的Actor
• 采用了VTK InteractorStyle 的OnTime 机制，显示不同Time Slots的Actor
• 显示的方式是：从Time Slots 1 - 6 后，6 - 1的方式，这一个过程为一个呼吸

部署环境

• Visual Studio 2013
• 目录说明
• data 呼吸门控的数据
• include VTK等头文件
• lib 编译时需要的库文件
• dll 运行时库文件，将其复制到 proj.win32/GatedImage/Debug下
• proj.win32 VS2013使用的工程文件
• src 代码文件

• 程序下载地址

  https://github.com/mrwangyu2/