骨肿瘤是发生于骨骼或其附属组织(血管、神经、骨髓等)的肿瘤,是一种常见病。骨肿瘤有良性,恶性之分。良性骨肿瘤易根治,预后良好。恶性骨肿瘤发展迅速,预后不佳,死亡率高。目前最有效的治疗手段就是手术切除,但若肿瘤切割不净,则很容易复发,且恶化程度更高,发展更快。因此,如何更早的发现肿瘤以及精确地确定肿瘤的空间位置和区域,对于肿瘤及时和彻底治疗具有很重要的意义。本课题研究的骨肿瘤为脊柱处肿瘤。传统的x线平片对锁骨、肩胛骨、脊柱和颅底等解剖结构较复杂、组织重叠较多的部位显示颇为困难,增加了诊断的难度。本课题对脊柱骨肿瘤的正电子发射断层扫描仪(Positron Emission Tomography,PET)/计算机断层扫描(Computer Tomography, CT)/核磁共振成像(Nuclear Magnetic Resonance Imaging, MRI)三种模式图像进行配准,来对肿瘤进行诊断。PET/CT/MRI能比x线更早地发现肿瘤。PET能直接反映人体生物代谢,更确切表达体内生化、生理和病理状况,可以近似显示骨肿瘤的边界大小等。CT以其横断面成像和优良的密度分辨率在显示骨肿瘤的征象上较x线平片有突出的优势,对骨肿瘤在骨中的边界可以很好地显示。MRI可以任意切面成像且软组织分辨率高,可以显示肿瘤是否侵蚀邻近的脂肪、肌肉、其他脏器,从而确定骨肿瘤在软组织中的边界。因此,将PET/ CT/ MRI进行配准融合,可以及早发现肿瘤,并确定骨肿瘤的位置和边界。本课题先对骨肿瘤的CT和MRI图像进行配准,然后将PET与CT/MRI的配准结果进行融合。课题中选择的变换方法为B样条法, B样条属于非刚性变换,精度较高,且B样条具有局部可控性,可以对肿瘤部位进行精确配准。由于配准方式为多模态配准,故度量准则选取基于概率的互信息法(Mutual information,MI)。最后采用联合熵对配准结果进行了客观评估,并请资深医生来对配准结果进行“双盲”评价,均得出了配准结果较好的结论。由于没有现成的平台用于配准,本文将ITK (Insight Segmentation and Registration ToolKit),VTK(Visualization ToolKit)整合到C#环境中,搭建了一个主要用于配准的平台。将骨肿瘤PET/CT/MRI三种图像融合到一起来诊断,未见有类似文献报道。