基于dicom标准的放射治疗文件解析软件的研究与实现

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文MASTERTHESIS论文题目基于DICOM标准的放射治疗文件解析软件的研究与实现学科专业计算机系统结构学号201521060113作者姓名巫岚指导教师崔金钟教授分类号密级注1UDC学位论文基于DICOM标准的放射治疗文件解析软件的研究与实现（题名和副题名）巫岚（作者姓名）指导教师崔金钟教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业计算机系统结构提交论文日期2018.3.23论文答辩日期

2、2018.5.21学位授予单位和日期电子科技大学2018年6月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。ResearchandImplementationofRadiotherapyAnalysisSoftwareBasedonDICOMAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaDescipline:ComputerSystemStructureAuthor:WuLanAdvisor:ProfessorCui

3、School:SchoolofComputerScienceandEngineering摘要摘要放射治疗因疗效显著、适应大量病症的优点，一直在肿瘤治疗中有着不可替代的重要地位[1]。随着科技的快速发展，肿瘤治疗的方式越发先进，放疗技术也紧跟科技变革步伐进入了新的时代——精确放疗。传统的放疗只能对肿瘤进行平面照射且剂量均匀，然而肿瘤并不保证自身质量均匀且形状规则，侵袭性和转移性是恶性肿瘤的重要特征。精确放疗是医学、物理学、计算机技术等学科跨界合作的产物，集合了多学科的优势来优化肿瘤治疗方式。与传统放疗相比，精确放疗有以下优势：靶区定

4、位和照射准确，保证靶区的照射剂量能够杀死癌细胞，同时降低对靶区周围正常细胞的损伤。计算机的跟踪控制使精确放疗减少人为因素的影响。精确放疗需要多种医疗设备和系统协同工作，为了实现设备之间的信息共享，规范化医疗信息的数据格式和通讯规则是一个至关重要的问题。医学数字成像和通信标准（DigitalImagingandCommunicationsinMedicine，DICOM）[2]是为医疗图像数据和通讯而开发设计的一系列规则，被广泛应用于医疗图像设备以及医疗图像处理和存储系统。大多数医疗厂商的产品会在DICOM的基础上进行设计，以保证和

5、其他厂商产品之间有个统一的交互接口。DICOMRT是DICOM标准为放射治疗而开发的文档，其中不仅涉及放疗图像的内容，还对放疗的其他重要内容都进行了设计，如放疗计划、放疗剂量和放疗记录等。本文是直线加速器控制软件项目的扩展研究。直线加速器是主流的放射治疗器械，可以实现调强（Intensity-modulatedradiationtherapy，IMRT）和三维适形（Threedimensionalconformalradiationtherapy，3D-CRT）[3]等方式的放疗。放疗师通过直线加速器控制软件手动设置数据，操作耗时

6、、繁琐且不安全。本文实现了一个放疗文件解析软件来读取放疗文件，并提取放疗计划数据到数据库以供直线加速器使用。主要工作有：首先对DICOM标准的数据编码以及文件结构进行研究，分析信息对象、数据集和服务类在DICOM文件中的结构关系。然后，结合放疗流程对DICOMRT的信息对象的产生进行研究，重点分析三维适形和调强两种方式的放疗数据特征。最后，根据前面的理论研究结果，在QTCreator开发平台上编写程序实现DICOM标准的放疗文件的解析，如果该文件包含放疗计划数据，提取所需数据到数据库。关键字：DICOMRT，DICOM文件，放疗计

7、划，QTIABSTRACTABSTRACTRadiotherapyplaysanirreplaceableroleinthetreatmentofcancerforitssignificantfeaturethatradiotherapyhasacurativeeffectononcotherapyandadaptstoalargenumberofdiseases.Withtherapiddevelopmentofscienceandtechnology,thewayoftumortreatmentbecomeevenmoreso

8、phisticatedthatradiotherapytechnologyiscloselyfollowingthepaceoftechnologicalandturningintoaneweraofprecisionradiotherapy.Th