骨骼肌在人的生命活動(dòng)中扮演著重要角色,其功能變化與自身形態(tài)結(jié)構(gòu)密切相關(guān),研究骨骼肌結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系對(duì)深入研究人體運(yùn)動(dòng)學(xué)和指導(dǎo)臨床實(shí)踐具有重要意義。超聲成像具有實(shí)時(shí)、無輻射、價(jià)格低廉等優(yōu)勢(shì),被廣泛應(yīng)用于人體骨骼肌特性的研究。但目前的研究方法大都是采集超聲圖像或視頻信號(hào),然后進(jìn)行離線分析,提取相關(guān)的骨骼肌形態(tài)參數(shù)。離線分析工作量大、耗時(shí)、依賴于超聲醫(yī)師的臨床經(jīng)驗(yàn),無法實(shí)時(shí)顯示骨骼肌的功能。本論文的目標(biāo)是研究骨骼肌超聲圖像處理算法,并將算法移植到超聲成像設(shè)備,開發(fā)一種實(shí)時(shí)定量檢測(cè)骨骼肌動(dòng)態(tài)變化的超聲成像設(shè)備。該設(shè)備在顯示骨骼肌灰階超聲圖像的同時(shí),還可以顯示骨骼肌長(zhǎng)度、厚度、羽狀角參數(shù)隨時(shí)間變化的曲線。本論文的主要工作集中在三個(gè)方面:（1）研究了基于傳統(tǒng)圖像處理方法的骨骼肌形態(tài)參數(shù)檢測(cè)算法,設(shè)計(jì)了圖像實(shí)時(shí)處理的軟件。對(duì)臨床實(shí)驗(yàn)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,以手工處理結(jié)果為參考,對(duì)算法準(zhǔn)確性進(jìn)行了分析。結(jié)果顯示本論文的方法有較好的準(zhǔn)確度和檢測(cè)速度,可以達(dá)到實(shí)時(shí)檢測(cè)的要求。并且本論文提出的方法可以同時(shí)提取骨骼肌長(zhǎng)度、厚度及羽狀角三個(gè)參數(shù),這三個(gè)參數(shù)能更好反應(yīng)骨骼肌形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化,而其它研究者只研究了其中某一... 

【文章來源】：深圳大學(xué)廣東省

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

骨骼肌解剖學(xué)結(jié)構(gòu)示意圖

實(shí)時(shí)定量檢測(cè)骨骼肌動(dòng)態(tài)變化的超聲圖像處理算法研究及設(shè)備開發(fā)2斷運(yùn)動(dòng)和神經(jīng)性肌肉疾并運(yùn)動(dòng)康復(fù)、控制假肢、生物力學(xué)研究等。但肌電圖也存在固有缺點(diǎn)，主要是肌電信號(hào)容易受到電極位置、放大器、肌肉類型、鄰近肌肉、環(huán)境和噪聲的影響，這些都制約了肌電圖在肌肉評(píng)估中的應(yīng)用[2]。圖1-2人體腓腸肌解剖學(xué)結(jié)構(gòu)示意圖核磁共振成像(MagneticResonanceImaging,MRI)、計(jì)算機(jī)斷層掃描成像(ComputedTomography,CT)、超聲成像(Ultrasound,US)是臨床常用的成像技術(shù)，都可以得到骨骼肌的形態(tài)結(jié)構(gòu)圖像。這三種圖像中，MRI和CT都有較高的成像分辨率，但是受到成像速度的限制，這兩種技術(shù)都不適合獲取骨骼肌收縮過程的動(dòng)態(tài)圖像。而US具有實(shí)時(shí)、無輻射、價(jià)格低廉等優(yōu)勢(shì)，被廣泛應(yīng)用于研究骨骼肌形態(tài)學(xué)參數(shù)提取，為臨床觀察和診斷肌肉組織特性提供了重要工具。US相較于其它成像方式有很大優(yōu)勢(shì)，肌肉的形態(tài)結(jié)構(gòu)與其功能密切關(guān)聯(lián)，而肌肉的長(zhǎng)度、厚度、羽狀角、曲率以及橫截面積又能很好反映肌肉形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化。現(xiàn)有US雖然可以實(shí)時(shí)檢測(cè)肌肉在收縮過程中的形態(tài)結(jié)構(gòu)變化，但只能離線處理，無法實(shí)時(shí)給醫(yī)生提供信息。所以本論文的目標(biāo)是研制出一種能夠?qū)崟r(shí)定量反映骨骼肌動(dòng)態(tài)變化的超聲成像設(shè)備，在顯示肌肉的二維B超圖像同時(shí)，還可以顯示肌肉長(zhǎng)度、厚度及羽狀角的動(dòng)態(tài)變化曲線，輔助醫(yī)生診斷、提高診斷效率。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀目前超聲設(shè)備已被廣泛應(yīng)用于各種肌肉疾病的診斷、治療以及康復(fù)效果評(píng)估等。如圖1-3，對(duì)國(guó)內(nèi)外各大超聲公司（美國(guó)通用、飛利浦、西門子、邁瑞、開立、理邦）進(jìn)行

實(shí)時(shí)定量檢測(cè)骨骼肌動(dòng)態(tài)變化的超聲圖像處理算法研究及設(shè)備開發(fā)3產(chǎn)品調(diào)研后發(fā)現(xiàn)，超聲設(shè)備的功能正在向小型和專用超聲方向發(fā)展，研發(fā)具有專門功能的超聲成像設(shè)備，如婦產(chǎn)超聲、心臟超聲、容積乳腺超聲、心血管超聲等。但到目前為止還沒有專門用于骨骼肌功能檢測(cè)的超聲設(shè)備。圖1-3國(guó)內(nèi)外超聲公司全身應(yīng)用型超聲設(shè)備1.2.1骨骼肌超聲成像技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀除了傳統(tǒng)的B型超聲成像，各種新的超聲成像技術(shù)也被用于肌肉疾病診斷，包括：空間復(fù)合成像、寬景成像、三維成像和彈性成像技術(shù)。下面分別對(duì)這些技術(shù)做簡(jiǎn)要介紹。（1）空間復(fù)合成像技術(shù)常規(guī)的B型超聲波是從一個(gè)角度獲得聲波信息（聲波傳播方向垂直于界面），空間復(fù)合成像是指從多個(gè)角度獲得聲波信息，然后合成單幅圖像�？臻g復(fù)合成像有許多優(yōu)勢(shì)，包括減少圖像的偽像（例如斑點(diǎn)、色彩混疊、噪聲、因角度產(chǎn)生的偽像等）、銳化組織界面、改善了分辨率和圖像對(duì)比度。在肌肉骨骼系統(tǒng)，復(fù)合成像改善了界面回聲結(jié)構(gòu)的成像質(zhì)量，比如肌腱和肌肉[3]。（2）寬景成像技術(shù)肌肉骨骼超聲成像常用線陣探頭，主要缺點(diǎn)是成像寬度有限，不能在一幅圖像上顯示完整肌束。寬景成像技術(shù)通過追蹤探頭運(yùn)動(dòng)，記錄多幅圖像并重建出一幅大的合成圖像。在肌肉骨骼超聲系統(tǒng)檢查中，寬景成像能夠顯示病變（最常見的大量積液、肌肉損

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3411116