پردازش تصویر در پرتودرمانی ۲۰۱۳
Image Processing in Radiation Therapy 2013

تصاویر حاصل از سی تی اسکن، ام آر آی، پت اسکن و سایر دستگاه های تصویربرداری پزشکی در دو دهه ی اخیر به محور اصلی فرایند پرتودرمانی تبدیل شده اند، از این رو، فیزیکدانان پزشکی، پزشکان، دوزیمتریست ها، پرتودرمانگران و کارآموزان ملزم به ادغام و بخش بندی موثر و دقیق این تصاویر در محیط بالینی هستند. کتاب پردازش تصویر در پرتودرمانی، به ارائه یک بررسی به روز و مفصل از فنون و الگوریتم های ثبت، بخش بندی، بازسازی و ارزیابی داده های تصویربرداری می پردازد. این کتاب شرح می دهد که چگونه از این ابزارها در برنامه ریزی پرتودرمانی، انجام درمان و ارزیابی نتایج استفاده می شود.

این کتاب، ثبت تغییرشکل پذیر، بخش بندی و بازسازی تصویر را در بر می گیرد و نشان می دهد که چگونه این روش ها را در پرتودرمانی ادغام کرد. بخش اول به بررسی پردازش تصویر در پرتودرمانی تطبیقی، نظارت و ردیابی آنلاین، تجمیع دوز و ارزیابی دقت می پردازد. بخش دوم، رویکرد ریاضیاتی به ثبت تغییرشکل پذیر را شرح می دهد. این کتاب، معیارهای شباهت مورد استفاده برای تکنیک های ثبت را ارائه می کند و اثربخشی و کاربرد آن ها را در پرتودرمانی مورد بحث قرار می دهد. همچنین تکنیک های ثبت تصویر پارامتری و غیرپارامتری و کاربردهای آن ها را در فرآیندهای پرتودرمانی ارزیابی می کند. بخش سوم، کارایی، استحکام و گستردگی کاربرد روش های بخش بندی تصویر، از جمله تکنیک های مبتنی بر اطلس، مجموعه های سطح و مبتنی بر ثبت را ارزیابی می کند. بخش چهارم، بر تکنیک های پیشرفته تصویربرداری برای پرتودرمانی، مانند بازسازی تصویر سه بعدی و ثبت تصویر با استفاده از واحد پردازش گرافیکی تمرکز دارد.

این کتاب با مشارکت گروهی بین المللی از نویسندگان برجسته، شرحی جامع از بخش بندی و ثبت تصویر، تصویربرداری در اتاق درمان و تکنیک های پیشرفته بازسازی ارائه می دهد. از طریق مثال های عملی فراوان، منطق بالینی و پیاده سازی این تکنیک ها را نشان می دهد.

Images from CT, MRI, PET, and other medical instrumentation have become central to the radiotherapy process in the past two decades, thus requiring medical physicists, clinicians, dosimetrists, radiation therapists, and trainees to integrate and segment these images efficiently and accurately in a clinical environment. Image Processing in Radiation Therapy presents an up-to-date, detailed treatment of techniques and algorithms for the registration, segmentation, reconstruction, and evaluation of imaging data. It describes how these tools are used in radiation planning, treatment delivery, and outcomes assessment.

The book spans deformable registration, segmentation, and image reconstruction and shows how to incorporate these practices in radiation therapy. The first section explores image processing in adaptive radiotherapy, online monitoring and tracking, dose accumulation, and accuracy assessment. The second section describes the mathematical approach to deformable registration. The book presents similarity metrics used for registration techniques, discussing their effectiveness and applicability in radiation therapy. It also evaluates parametric and nonparametric image registration techniques and their applications in radiation therapy processes. The third section assesses the efficiency, robustness, and breadth of application of image segmentation approaches, including atlas-based, level set, and registration-based techniques. The fourth section focuses on advanced imaging techniques for radiotherapy, such as 3D image reconstruction and image registration using a graphics processor unit.

With contributions from an international group of renowned authors, this book provides a comprehensive description of image segmentation and registration, in-room imaging, and advanced reconstruction techniques. Through many practical examples, it illustrates the clinical rationale and implementation of the techniques.