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放射性粒子植入治疗是指将放射性粒子经手术或借助影像学与内镜的引导穿刺植入肿瘤实体组织中,经低剂量连续辐射作用,杀死肿瘤细胞或抑制肿瘤细胞生长,以消除或控制肿瘤的发展,达到治疗或缓解症状的目的。北京工业大学与赛诺强以及北大口腔合作提出了一种基于3D打印的颌面肿瘤靶标治疗新方法,即利用3D打印技术打印医疗导板进行粒子植入定位,可快速准确植入粒子,大幅提高粒子植入的速度和准确性,减少肿瘤周围正常组织受到的辐射伤害。目前粒子植入治疗肿瘤和疗效评价只能依靠CT、MRI等医学成像设备所获得的二维断层图像,且观察时只能以固定方式进行。这样得到的诊断结果必然带有医生的主观判断,诊断结果的准确性与医生的临床经验有很大关系。因此,引入基于医学影像三维重构的颌面肿瘤靶标治疗疗效评价专家系统,它可以将医疗影像数据的真实感官效果展示给医生,使其准确的确定病灶的空间位置、几何形状及其与周围组织的空间关系,减少主观判断和临床经验不足对诊断结果造成的影响。 本论文基于北京市科技计划课题实施方案中的“3D打印肿瘤医疗导板成型装备及检测设备工程样机研制”(课题编号: Z2141100002814011)课题,从医生实际使用的角度出发,以颌面肿瘤靶标治疗为研究对象,通过分析评价治疗效果的各方面需求,主要研究了颌面肿瘤靶标治疗疗效评价专家系统。 文章主要介绍了颌面肿瘤靶标治疗疗效评价专家系统的设计与实现,研究了医学图像的三维重建方式,选取合适的医学图像的灰度阈值对图像进行分割,利用移动立方体算法对分割后的区域进行三维重建,从而得到相应的医学图像三维模型,并通过相应的软件实例验证方法的可行性;根据《肿瘤病例管理基本数据集》建立颌面肿瘤靶标治疗专家系统数据库,存储与管理病人的个人信息以及CT、MRI图像和根据这些图像重建的三维模型等治疗数据。然后利用颌面肿瘤医疗专家系统工具集中的医学图像三维重建模块生成病人不同时期的患处三维模型,并生成治疗效果分析报告。 本文对基于医学影像三维重建的颌面肿瘤靶标治疗疗效评价专家系统的框架结构和功能模型都进行了详细设计,有效的实现了颌面肿瘤病人的信息管理和对颌面肿瘤靶标治疗的疗效评价。通过比较不同阶段肿瘤模型的形态变化,分析该治疗方案对患者的治疗效果。该软件可以减少医生的主观判断和临床经验不足对诊断结果造成的影响,辅助医生对病变组织进行定性或者准确的定量分析。