在放射治疗中,随着三维适形及调强技术的开展,高度的靶区适形度和较好的正常器官保护成为可能。与此同时,靶区与正常器官间较高的剂量梯度也相应地形成,这就要求对治疗中的病人位置移动及器官运动进行监测。把监测到的图像与治疗计划时的图像进行配准可以实现图像引导的放射治疗,用配准后得到的肿瘤或危及器官的累积剂量等信息对原有治疗计划进行修改可以开展自适应放疗。因此,图像配准技术在肿瘤放疗中的应用是广泛而深刻的。图像配准要求待配准的图像间有一一对应关系,在许多情况下这种假设是成立的。但是对于许多肿瘤及正常组织,在放射治疗中会出现放射反应的退缩。论文的目的是研究在质量亏损的情况下进行图像配准的可行性,从而得到各分次实际照射剂量的累积情况,使顺利开展各种自适应放疗技术成为可能。在临床放射治疗中,线性二次模型是应用较广泛的细胞存活曲线数学模型。它指出辐射引起的细胞死亡由二部分组成:一部分与照射剂量成比例,另一部分与照射剂量平方成比例。其公式表达为细胞经过剂量D的照射后细胞存活率SF=exp(-αD-βD~2),α、β为参数。论文根据这一公式计算了肿瘤组织内的体积单元经剂量D照射后的存活细胞数,从而修改目标图像中体素的强度值再与源图像进行配准。经修改后可以假设源图像与目标图像对应点的强度值是相同的,又因为源图像与目标图像都是同一图像模式的CT图像,因而论文在配准中使用相关性系数作为相似性测度。论文选用了基于图像像素值的Demons算法来进行非刚性配准方法。研究结果表明:应用线性二次公式对图像强度值进行修改后再进行配准,相关性系数从0.86增加到了0.94,即配准准确性得到提高。