2D-3D-Registrierung mit Parameterentkopplung für die by Frank Kreuder

By Frank Kreuder

Die optimale Lagerung des Patienten ist von entscheidender Bedeutung für den Erfolg einer Bestrahlung. In dieser Arbeit wird ein 2D-3D-Registrierungsverfahren für Hochenergiekontrollaufnahmen entwickelt, das die relevante anatomische info gezielt herausarbeitet. Virtuelle Projektionsbilder können unter Ausnutzung des 3D-Radonraumes schnell berechnet werden. Die mathematische Entkopplung der Freiheitsgrade ermöglicht eine vollständige und robuste Lagebestimmung innerhalb weniger Sekunden.

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Die notwendigen Transformationen werden mittels der schnellen Fouriertransformation (FFT) durchgeführt. Abb. 8 zeigt das Bandpass gefilterte Bild der Abb. 4. Da der Bandpass-Filter sowohl auf die Kanten des Bestrahlungsfeldes als auch auf die knöchernen Details reagiert, wird durch einen zusätzlichen Bearbeitungsschritt die Begrenzungslinie des Bestrahlungsfeldes automatisch entfernt (Abb. 9). Knöcherne Kanten werden hauptsächlich durch negative Werte in p( x, y) ausgedrückt. Für eine weitere Hervorhebung können die positiven Pixelwerte zu null gesetzt werden und die negativen Pixelwerte zu positiven Werten invertiert werden (Abb.

Die notwendigen Transformationen werden mittels der schnellen Fouriertransformation (FFT) durchgeführt. Abb. 8 zeigt das Bandpass gefilterte Bild der Abb. 4. Da der Bandpass-Filter sowohl auf die Kanten des Bestrahlungsfeldes als auch auf die knöchernen Details reagiert, wird durch einen zusätzlichen Bearbeitungsschritt die Begrenzungslinie des Bestrahlungsfeldes automatisch entfernt (Abb. 9). Knöcherne Kanten werden hauptsächlich durch negative Werte in p( x, y) ausgedrückt. Für eine weitere Hervorhebung können die positiven Pixelwerte zu null gesetzt werden und die negativen Pixelwerte zu positiven Werten invertiert werden (Abb.

Beim Chamfer Matching [57]). Das Verfahren ist auch robust, da die segmentierten Bilder kein Rauschen enthalten. 5 Implementierung y¯ = ∑i,j j · b(i, j) ∑i,j b(i, j) Die Orientierung und Größe des Bestrahlungsfeldes kann aus der Matrix Mkl der Momente 2. 3) mit k, l = 0, 1, 2 und k + l = 2. 4) wird diagonalisiert und die Eigenwerte mit den zugehörigen Eigenvektoren bestimmt. Der größere Eigenwert ergibt sich zu λ= M20 + M02 + 2 ( M20 − M02 )2 + 4 · M11 2 . 5) Der Winkel des Eigenvektors mit der x-Achse beträgt:  θ = arctan  M02 − M20 + 2 ( M02 − M20 )2 + 4 · M11 2 · M11  .

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