简介:目的探讨配准标记点外形差异对三维图像配准精度的影响。方法分别采用4种不同外形的配准标记点,配准试样锥形束CT(CBCT)三维图像与其原始设计三维图像,而后通过测量配准后试样的2种三维图像间的距离差,来分析不同外形配准标记点对三维图像配准精度的影响。结果配准偏差分别为立方形(0.0938±0.0062)mm、球形(0.0854±0.0056)mm、圆柱形(0.1032±0.0061)mm、圆台形(0.0972±0.0062)mm,仅球形配准标记点组与其他组间的差异有统计学意义(P〈0.05)。结论实验中所选的几种配准标记点均可较好地实现三维图像配准,相比较而言,球形配准标记点具有更高的配准精度。
简介:目的:将基于水平集的图像弹性配准应用于放射治疗CT图像中,为精确评估患者肿瘤及危及器官变化过程及其累加剂量提供技术支持。方法:根据水平集进化理论,通过matlab软件编程,分别对宫颈癌患者与鼻咽癌患者放射治疗分次间的两组CT图像实施三维全自动的弹性配准。结果:宫颈癌患者配准前后对比显示,最小均方误差(MSE)减少55.1%,相关系数(CC)提高了5.3%;鼻咽癌患者配准前后对比显示,MSE减少32.1%,CC提高4.6%。结论:从配准前后差分图以及评价参数可见,该理论取得了较好的试验效果,但要真正应用到临床放射治疗中,需进一步探寻更精确的数学算法以模拟人体器官的运动。
简介:摘要目的通过锥形束CT(CBCT)图像与定位CT图像的配准分析前列腺癌调强放疗摆位误差中三维匹配和六维匹配的差异性以及相关性。方法选取2015年8月至2020年8月在中山大学肿瘤防治中心收治的49例前列腺癌患者的图像配准资料,每次治疗前执行1次CBCT扫描,整个疗程共获取637套CBCT图像。最后在医科达MOSAIQ系统中通过CBCT图像与定位CT图像的配准,分析旋转误差与平移误差间的差异,初步以旋转角度1°为界对旋转误差分组,分析其与平移误差的相关性,并探究体位固定装置外扩边界的肿瘤靶区外放边界值(MPTV)大小有无差异。结果冠状位(Rtn)旋转误差与前后方向(Vrt)(r=0.187,P<0.001)、矢状位(Pitch)旋转误差与Vrt(r=0.183,P<0.001)和左右方向(Lat)(r=0.142,P<0.001)、横断位(Roll)旋转误差与Lat(r=0.116,P=0.003)均呈正相关。旋转误差<1°时对平移误差基本上无影响(P>0.05),旋转误差≥1°时,Rtn与Vrt(r=0.208,P<0.001)和Lat(r=0.116,P=0.009)、Pitch与Vrt(r=0.241,P<0.001)和Lat(r=0.153,P=0.005)均呈正相关,Pitch与Vrt呈现中等程度相关。Roll对Vrt、Lat、Lng(上下方向)均无相关性(P>0.05)。三维和六维配准在Vrt、Lat、Lng三个方向的MPTV比较,差异均无统计学意义(均P>0.05)。结论不能使用六维数据应用于三维床的平移,旋转误差>1°时,对平移误差有明显影响。当旋转误差Rtn≥1°时,对治疗床的升降有明显影响,旋转误差Pitch≥1°时,对治疗床的升降及左右有明显影响。
简介:为了在军事航海和作战中为舰艇指挥员提供准确、实时的三维潮汐流信息,通过坐标变换,建立了α坐标系下的三维潮汐潮流预报方程。利用该方程对潮汐潮流进行数值模拟,可克服苗卡尔坐标系下的方程在浅水区分辨率不高的缺点。对黄海某海区的数值模拟结果验证了该模式的有效性。
简介:基于三维颗粒流程序PFC3D,对北江大堤石角段存在争议的堤基管涌问题进行了数值仿真研究。在对实际管涌的堤基环境进行概化的基础上,建立了三维堤基的颗粒流模型,通过流固耦合分析,实现了堤基管涌发展以及颗粒流失全过程的模拟。对基岩不透水和透水2种情况分别建模,分析比较了不同的基岩透水边界条件下管涌演化的机理,通过FISH语言编程得到了不同基岩条件下颗粒流失量的变化规律。研究结果表明,基岩透水条件的存在,会加速管涌的演化,并可能导致更严重的破坏险情。砂土层细颗粒的迅速移出,会引起较大颗粒的流失,在覆盖层下发生接触冲刷,对堤基的稳定性构成威胁,且基岩的透水作用对砂土层的影响比卵砾石层更为突出。颗粒流模拟的结果反映了管涌演化的宏观现象和颗粒流失的细观规律,取得现场试验难以测量的颗粒流失规律,证明了颗粒流方法应用于管涌模拟的适用性,为进一步采用颗粒流方法研究管涌问题提供了新思路,对管涌的抢险加固具有一定的指导作用。