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1、河北工业大学硕士学位论文学 位 论 文肿瘤靶向治疗中的建模及仿真研究肿瘤靶向治疗中的建模及仿真研究河北工业大学硕士学位论文肿瘤靶向治疗中的建模及仿真研究肿瘤靶向治疗中的建模及仿真研究摘摘 要要目前，随着医疗技术的不断进步，要求医生在诊疗过程中尽可能做到高疗效、低损伤。 “微创”治疗是未来肿瘤治疗发展的一大趋势，其目的在于以最小的创伤争取最好的治疗效 果，其中以局部细胞灭活为主的靶向治疗，成为二十一世纪肿瘤治疗的主导方向。这种方 法可以准确的杀灭靶区局部的肿瘤细胞，等体积靶向切除肿瘤，而最大限度的减少周围正 常组织的损伤。因此，肿瘤的靶向治疗受到了国际、国内的普遍关注，并得到了较广泛的 应用。但
2、是，肿瘤的靶向治疗尚未规范，疗效很大程度取决于医生临床经验和治疗设备，不 但很难取得稳定良好的疗效，而且极易引起医患纠纷。因此，实现科学规范的治疗方法是 提高治疗疗效，减少经济损耗的重要手段。（在肿瘤的靶向治疗中，如何科学、规范、合理的选取并确定靶区，以及如何精确定 位是治疗的关键。因此，本论文通过对肿瘤靶向治疗中的一种氩氦刀肿瘤靶向治疗系 统进行分析和研究，）因此，我们试图借助先进的监测和控制手段规范肿瘤靶向治疗方法，改善疗效及对治 疗效果进行科学的评估。本课题中我们针对计算机辅助肿瘤靶向治疗计划和疗效评估的关 键技术进行了深入的研究和探讨，提出了靶区模型、氩氦刀模型和定位模型的概念，为实
3、现计算机辅助治疗和治疗的科学化、规范化打下基础。因此，本论文的研究具有重要的理 论意义和实用价值。研究针对肿瘤靶向治疗的需要，基于医学图像对肿瘤病灶、氩氦刀精确定位以及氩氦 刀消融过程进行分析和建模研究。我们首先研究如何通过肿瘤 CT 图像的预处理，建立肿 瘤病灶的三维模型；并考虑氩氦刀不同结构和使用条件，基于神经网络建立了描述氩氦刀 冰球形成过程的数学模型；然后，研究了基于 MBS 理论建立氩氦刀靶向精确定位模型的 方法，建立了精确定位数学模型。在此基础上，对肿瘤靶向治疗中的建模与仿真系统的开 发进行了探索。关键词：关键词： 肿瘤，靶向治疗，氩氦刀，图像处理，数学模型，仿真河北工业大学硕士学
4、位论文RESEARCH ON MODEL AND SIMULATION IN TUMOUR TARGETED THERAPYABSTRACTNowadays, with the continuous progress of medical technology, high curative effect and low damage are demanded in the process of diagnosis and treat. So, ” microtrauma” is a future major tendency of tumour treatment development. I
5、ts goal lies in striving for the best treatment result by the smallest wound, targeted treatment which is partial cell deactivation primarily becomes the leading direction of the 21th century tumours treatment. This method may accurately destroy target area partial tumour cell, the amount volume tum
6、our is targeted excised, while reducing normal tissues damage to maximum limit. Therefore, the malignant tumour targeted therapy received universal attention internationally and at home, and obtained the widespread application. The malignant tumour treatment is not completely standard at present, wh
7、ich has seriously affected the curative effect. Realizing scientific and standard method of treatment is the important way to enhance curative effect and reduce the economy loses. In tumour targeted therapy, how scientifically, standardly, reasonably to select and define target area, as well as how
8、to localization precisely are the key. Therefore, the paper analysis and research one of tumour targered therapy-cryocare tumor targeted therapy system, propose the concept of target area model, cryocare model and localization model. It builds the foundation for realizing computer assistant treatmen
9、t and treatment is scientific and standard. Therefore, the paper research has important theory significance and practical value. The paper analysis and research model about tumour focus, cryocares localization precisely and the melt process of cryocare according to the need of cryocare tumour target
10、ed therapy, based on tumour medical image.We firstly study how to establish three-dimension model of tumour focus through tumour CT images pretreatment; Considering cryocare different structure and exploitation conditions, establish mathematical model of cryocare iceball based on nerve network; then
11、, study pinpoint localization model method of cryocare based on MBS theory, establish pinpoint localization mathematical model.On the basis, we carried on exploration to develop the system of model and simulation in tumour targeted therapy.KEY WORDS: tumour, targeted therapy, cryocare, image process
12、ing, mathematical model, simulationv肿瘤靶向治疗中的建模及仿真研究河北工业大学硕士学位论文目目 录录第一章第一章绪论绪论 11-1 课题的提出和意义 1 1-2 国内外研究动态 1 1-3 该领域研究目前存在的主要问题 3 1-4 本论文的主要工作 3 1-4-1 论文的主要研究内容 3 1-4-2 论文的总体结构 3第二章第二章 肿瘤靶区模型研究肿瘤靶区模型研究 42-1 引言 4 2-2 靶区建模的研究 4 2-2-1 基于体数据的建模 4 2-2-2 基于点云逆向工程的建模 5 2-3 靶区建模实例分析 10 2-3-1 基于体素建模实例分析 10 2- 3-2 基于点云逆向工程建模实例分析 12 2- 4 本章小结
