Ciencia y terapia del cáncer

Visualización volumétrica 3D con registro automático de imágenes híbridas rígidas y deformables para radioterapia adaptativa

Abstract

Chang-Yu Wang, Tsair-Fwu Lee y Chun-Hsiung Fang

Para proporcionar fusiones de imágenes clínicamente más convenientes para la radioterapia adaptativa (ART), se desarrolló un marco de registro de imágenes automático rígido y deformable (AIRF) para la visualización multimodal de múltiples imágenes cronológicas y múltiples planes de radioterapia (RT). Nuestro marco de registro de imágenes híbrido, AIRF, utiliza un método de registro rígido más rápido pero menos preciso para proporcionar un registro inicial, seguido de un método de registro deformable más lento pero más preciso para ajustar el registro final. También se emplea un enfoque de resolución múltiple en el proceso de registro de imágenes para mejorar aún más la precisión, la solidez y la eficiencia del registro. Se proporciona visualización de volumen para guiar el proceso de registro automático de imágenes porque puede reducir el error de posicionamiento global que resulta de una presentación visual 3D parcial en las tres vistas planas ortogonales convencionales (axial, sagital y coronal). El AIRF puede alinear automáticamente múltiples imágenes volumétricas de pacientes tomadas durante un período prolongado de tiempo y puede fusionar múltiples planes de radioterapia basados ??en diferentes imágenes de tomografía computarizada (TC) de planificación. Ofrece visualización volumétrica tridimensional ilustrativa, registro híbrido de imágenes rígidas y deformables y transferencia automática de modelos de distribución de dosis de radioterapia y estructura de radioterapia, como objetivos de tratamiento y órganos en riesgo (OAR) en imágenes cronológicas. El AIRF puede registrar automáticamente múltiples conjuntos de datos de imágenes volumétricas de pacientes tomadas durante un período prolongado de tiempo y puede fusionar múltiples planes de radioterapia basados ??en diferentes imágenes de TC de planificación para radioterapia 4D o adaptativa.