摘要:摘要:由于常規(guī)醫(yī)學圖像的有效信息量較少,參考常規(guī)醫(yī)學圖像會影響腫瘤病情的判斷,導致腫瘤放射治療臨床效果較低,為此提出醫(yī)學圖像融合技術,并將其應用到腫瘤放射治療工作當
摘要:由于常規(guī)醫(yī)學圖像的有效信息量較少,參考常規(guī)醫(yī)學圖像會影響腫瘤病情的判斷,導致腫瘤放射治療臨床效果較低,為此提出醫(yī)學圖像融合技術,并將其應用到腫瘤放射治療工作當中。利用醫(yī)學設備采集患者的初始醫(yī)學圖像,通過灰度化、負像化和直方圖預處理醫(yī)學圖像。經(jīng)過醫(yī)學圖像的配準空間變換,將參考圖像與浮動圖像導入配準空間內,保證映射點與像素原點重合,實現(xiàn)多模態(tài)醫(yī)學圖像的配準處理。采用融合算子融合醫(yī)學圖像的各個級別及系數(shù),得到重構的醫(yī)學融合圖像。輸出醫(yī)學圖像融合結果,將醫(yī)學圖像融合結果應用到腫瘤放射治療中,確定靶區(qū)位置并調整放射劑量,實現(xiàn)患者腫瘤放射治療。實驗結果表明,將醫(yī)學圖像融合技術應用到實際的腫瘤放射治療工作中,可以有效地提高腫瘤的臨床治療效果,具有較高的應用價值。
關鍵詞:醫(yī)學圖像;圖像融合技術;腫瘤治療;放射治療

0引言
腫瘤是指機體在各種致瘤因子作用下,具有組織細胞增生所形成的新生物。腫瘤組織無論在細胞形態(tài)還是組織結構上,都與其發(fā)源的正常組織有不同程度的差異,異型性的大小是診斷腫瘤和確定腫瘤的良、惡性的主要組織學依據(jù)。良性腫瘤細胞的異型性不明顯,而惡性腫瘤常具有明顯的異型性[1]。當前腫瘤疾病的發(fā)病率較高,病例數(shù)相當龐大,有資料顯示占全世界病例數(shù)的55%。腫瘤疾病在本質上其實屬于一種基因性疾病,不同的環(huán)境和遺傳因素在協(xié)同或序貫的作用下導致DNA損害,從而激活原癌基因和滅活腫瘤抑制基因,進而導致表達水平的異常,使得人體中的靶細胞發(fā)生轉化,從而形成惡性腫瘤[2]。現(xiàn)階段腫瘤疾病可以分成良性腫瘤和惡性腫瘤2種類型,其中良性腫瘤暫時不會對人體健康和生命產(chǎn)生威脅,但存在向惡性腫瘤轉移的風險,而惡性腫瘤會直接危及人體健康乃至生命安全[3]。
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1應用醫(yī)學圖像融合技術的腫瘤放射治療方法設計
傳統(tǒng)的腫瘤放射治療流程分為多個步驟,首先結合患者的病史與病情明確腫瘤診斷,確定治療方案為根治性治療或姑息性治療[8]。其次選擇并固定患者的治療體位,在保證方便治療的基礎上,選擇患者感覺舒適、易堅持、易重復的體位。接著采集患者的醫(yī)學圖像信息,主要采集醫(yī)學圖像信息包括CT掃描圖像、核磁共振圖像等[9]。在放射治療計劃工作站上以采集的圖像信息為參考,確定腫瘤的治療位置以及放射靶區(qū),通過放射醫(yī)師進行照射和虛擬模擬,計算放射的強度和劑量,在實際的放射治療過程中,實時觀察腫瘤的大小變化和位置變化。通過一個放射治療后,進行完整的質量保證和控制,保證放射治療計劃的順利實施。最后對完成放射治療的患者進行定期尋訪,根據(jù)患者的恢復情況,制定個性化的治療方案,從而取得良好的治療效果[10]。
2性能測試實驗分析
為了驗證醫(yī)學圖像融合技術在腫瘤放射治療實際工作中的應用效果,設置性能測試分析實驗。此次實驗主要對比醫(yī)學圖像融合技術應用前后,腫瘤患者的放射治療的臨床效果,結合臨床統(tǒng)計結果驗證醫(yī)學圖像融合技術的應用性能。
2.1病例樣本選擇
選取2019年1月-2020年1月某醫(yī)院收治的腫瘤患者作為研究對象,經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準實施,選擇的病例樣本共90例,其中男性病例55例,女性病例35例,男女比例為11∶7。腫瘤患者的年齡分布在39~72歲之間,患者的平均年齡為54歲左右。所有患者經(jīng)醫(yī)學圖像及病理學檢查符合腫瘤的臨床診斷標準。腫瘤患者入院后,首先采集其初始腫瘤醫(yī)學圖像,并統(tǒng)計腫瘤特性、位置以及大小等基本信息。其中初始醫(yī)學圖像采集的部分結果如圖4所示。
在選擇的病例樣本中,24例為腦部腫瘤、30例為淋巴瘤、21例為胸腺瘤、15例為肝腫瘤,初始腫瘤的平均體積為75.42mm2,細胞中的腫瘤細胞初始濃度為0.3pg/m。
2.2實驗測試過程描述
將90名腫瘤患者平均分成3組,其中一組選擇常規(guī)的治療方式,放射治療的總劑量控制在DT40~50Gy,治療次數(shù)為20~25次,治療時長為4~5周。另一組在放射治療的過程中應用醫(yī)學圖像,通過醫(yī)學圖像的實際情況,調整放射治療的總劑量,并盡量保證治療次數(shù)與治療時長與常規(guī)組別相同。最后一個組別為實驗組,在實際的腫瘤放射治療工作中,應用醫(yī)療圖像融合技術,得出的醫(yī)學圖像融合結果如圖5所示。
參考圖像融合結果實現(xiàn)對放射總劑量的調整,同時為了保證實驗變量的唯一性,盡量控制治療次數(shù)與時長。經(jīng)過為期8周的放射治療與恢復,利用相關的醫(yī)學設備按照相同的方式重新采集腫瘤醫(yī)學圖像,并記錄相應的病理學數(shù)據(jù),通過與治療前后腫瘤數(shù)據(jù)的對比,從而確定放射治療的臨床效果。
2.3醫(yī)學圖像融合效果評估
為了保證醫(yī)學圖像融合技術在腫瘤放射治療中的應用性能,在實際應用之前需要對醫(yī)學圖像的融合效果進行評估,當評估結果達到設定閾值時,可以應用到治療工作中,否則需要重新融合。設置醫(yī)學圖像融合效果的評估指標為圖像均值、圖像標準差、均方根誤差和清晰度,并判斷醫(yī)學圖像融合結果是否達到應用標準。通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計以及評估指標計算得出醫(yī)學圖像的融合效果評價結果如表1所示。
腫瘤放射治療對醫(yī)學融合圖像的要求為清晰度達到18dpi以上,均方根誤差在50以下,均值和標準差分別在120和50以上。從表1中的數(shù)據(jù)結果可以看出,應用的醫(yī)學圖像融合技術的融合效果滿足腫瘤放射治療的參考標準,因此可以應用到實際的治療工作當中。
2.4放射治療臨床效果比較
將收集的一系列臨床數(shù)據(jù)輸入到SPSS23.0軟件中處理,通過檢驗與對比,得出對應的放射治療臨床效果數(shù)據(jù),如表2所示。
從表2中的數(shù)據(jù)可以看出,與初始腫瘤大小相比,常規(guī)組與對比組的腫瘤大小平均減小了3.845mm2和10.72mm2,而實驗組腫瘤大小平均減小了23.6mm2。另外從腫瘤細胞濃度指標來看,3種放射治療方法均未導致腫瘤細胞的擴散。綜合上述實驗結果,在腫瘤的放射治療工作中應用醫(yī)學圖像融合技術,具有較高的臨床效果。
3結束語
腫瘤疾病是現(xiàn)階段較為普遍的疾病類型,對于腫瘤的治療方法也逐漸升級,當前放射治療方法中,適形放射治療、IGRT、螺旋斷層放射治療以及射波刀放射治療方法均應用于實際的治療工作中。但由于常規(guī)醫(yī)學圖像的有效信息量較少,影響腫瘤病情的判斷,導致腫瘤放射治療臨床效果較低,本文通過醫(yī)學圖像融合技術的應用,為醫(yī)生的診斷與治療提供更加精準的數(shù)據(jù)參考,能夠有效提升腫瘤的臨床治療效果。
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李文裕,周凌宏