DRR(Digitally Reconstructured Radiograph)在医学影像处理的应用

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1. DRR图像的概念

　　DRR(Digitally Reconstructured Radiograph)，全称为数字重建放射影像。它是指射野方向或从类似模拟定位机的X射线靶方向观视3D重建图像的结果。近年来，随着计算机技术的发展和CT扫描技术的进步，DRR越来越多的取代了传统CT模拟定位机所用胶片图像。

　　DRR被广泛应用于CT模拟定位、图像引导放射治疗（IGRT）及计算机辅助外科等领域。

　　目前，DRR重建算法主要采用光线投射法实现。

　　在ITK源码提供的例子中，有专门用于生成DRR图像的代码。代码的路径位于：

ITK-4.10.0/Examples/Filtering/DigitallyReconstructedRadiograph1.cxx中。



图像来源于：

《基于ITK的数字重建放射影像重建算法与应用》-合肥工业大学学报



图像来源于：

https://www.researchgate.net/figure/265558291_fig4_Simulation-of-cephalometric-imaging-Simulation-of-conventional-cephalometric-imaging

2. DRR图像在2D-3D配准中的应用

　　

　　那么为什么在2D-3D配准中，要使用DRR图像呢？

　　（1）首先，在进行图像配准的时候，待配准的两个实体应该是具有相同维数的。即要么都是2D的图像在平面进行配准；要么都是3D的模型在空间进行配准。因此，当进行2D-3D配准的时候，必须通过降低3D模型的维数到二维，然后再进行2D-2D的配准来完成。而通过上面关于DRR的描述，DRR就是将3D的CT体数据通过数学模拟的算法，生成的一张2D图像。

　　（2）其次，应用DRR图像进行配准，可以减少医生和患者在手术过程中接收辐射的剂量，也可以降低医疗费用。因为，无论拍摄X光还是CT，毕竟都是有辐射的。那么，应用该算法，在患者已经拍摄完CT的情况下，便可以得到类似于X光的效果，省去了患者再去拍摄X光的步骤。

　　DRR图像生成实例：





未完待续．．．．．．