读取 DICOM-RT 文件来创建 3D 二进制矩阵？

发布于 2024-10-21 22:22:57 字数 700 浏览 1 评论 0原文

我目前正在使用 DICOM-RT 文件（其中包含 DICOM 以及剂量输送数据和结构集文件）。我主要对“结构集”文件（即 RTSS.dcm）感兴趣，其中包含感兴趣的 ROI 的轮廓点集。特别地，轮廓点围绕肿瘤体积。例如，肿瘤将具有一组 5 个轮廓，每个轮廓都是围绕肿瘤切片的一组点。

我正在尝试使用 MatLab 使用这些轮廓点在二进制 3D 矩阵中构建肿瘤体积（0 = 非肿瘤，1 = 肿瘤），并且需要帮助。

一种可能的方法是将每个轮廓集填充为二进制切片，然后在切片之间插入体积。到目前为止，我已经使用 fill 或 patch 函数来创建每个轮廓切片的二进制横截面，但我很难弄清楚如何插入这些二进制切片成 3D 体积。没有一个内置函数似乎适用于这个特定问题（尽管也许我只是错误地使用了它们？）。简单的线性插值似乎也不合适，因为一个轮廓的边缘应该在所有方向上融入相邻轮廓。

另一种选择是获取点并将它们细分（不先制作切片）。但是，我不知道如何使 MatLab 仅对肿瘤表面进行细分而不与肿瘤体积相交。目前似乎在肿瘤内发现了三角形。如果我可以将其放入一个表面，我也不知道如何将其转换为二进制 3D 矩阵体积。

有谁有可能适用于此的 3D 切片插值或曲面细分技术的经验吗？或者也许存在任何相关的工具包？我陷入困境...:(

我也对其他语言的方法持开放态度：我对 C# 和 Python 有点熟悉，尽管我认为 MatLab 会更容易地处理矩阵运算。

提前致谢！

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不一样的天空 2024-10-28 22:22:57

我不确定您从哪个程序导出 dicom-rt 结构文件，但我相信我为您找到了一个更优雅的解决方案，已经在 Insight 期刊的开源软件（GDCM、CMake、ITK）中进行了描述文章。

我正在与我们的一位物理学家讨论类似的问题，我们看到了您的解决方案。如果您尝试二值化的任何结构没有凹面，那很好，但如果是这样，它们将被渲染不准确。

此方法已针对 Eclipse 和 Masterplan 中的 dicom-rt 结构集进行了验证。希望有帮助。

http://www.midasjournal.org/download/viewpdf/701/4

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萤火眠眠 2024-10-28 22:22:57

我想我在另一篇文章中找到了答案（此处）。与其尝试在定义的轮廓之间插入“缺失的切片”，不如将轮廓点视为点云并找到凸包可能是更有效的方法。这种方法创建了我想要的二进制 3D 体积。

这是我使用的代码，希望对那些需要使用 DICOM-RT 文件的人有所帮助：

    function mask = DicomRT2BinaryVol(file)
    points = abs(getContourPoints(file));

    %%NOTE: The getContourPoints function simply reads the file using
    %%'dicominfo' method and organizes the contour points into an n-by-3
    %%matrix, each column being the X,Y,Z coordinates.

    DT = DelaunayTri(points);
    [X,Y,Z] = meshgrid(1:50,1:50,1:50);
    simplexIndex = pointLocation(DT, X(:), Y(:), Z(:));
    mask = ~isnan(simplexIndex);
    mask = reshape(mask,size(X));
    end

此方法是 @gnovice 在上面的链接中发布的方法的稍作修改的版本。

I think I found an answer in another post (here). Rather than trying to interpolate the "missing slices" between the defined contours, treating the contour points as a point cloud and finding the convex hull might be a more efficient way of doing it. This method created the binary 3D volume that I was after.

Here is the code I used, hope it might be helpful to those who need to work with DICOM-RT files:

    function mask = DicomRT2BinaryVol(file)
    points = abs(getContourPoints(file));

    %%NOTE: The getContourPoints function simply reads the file using
    %%'dicominfo' method and organizes the contour points into an n-by-3
    %%matrix, each column being the X,Y,Z coordinates.

    DT = DelaunayTri(points);
    [X,Y,Z] = meshgrid(1:50,1:50,1:50);
    simplexIndex = pointLocation(DT, X(:), Y(:), Z(:));
    mask = ~isnan(simplexIndex);
    mask = reshape(mask,size(X));
    end

This method is a slightly modified version of the method posted by @gnovice in the link above.

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