本文關(guān)鍵詞：HIFU治療中生物組織聲學(xué)特性變化監(jiān)測方法研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：高強(qiáng)度聚焦超聲(HIFU)技術(shù)由于其特有的優(yōu)勢成為了21世紀(jì)以來最具應(yīng)用潛力的微創(chuàng)腫瘤治療手段之一。在HIFU治療中,為了殺死癌細(xì)胞而又不損傷正常組織,對治療區(qū)域生物組織特性監(jiān)測就顯得非常重要。本文建立了高強(qiáng)度聚焦超聲實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),對離體豬肉組織進(jìn)行加熱實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)過程中對不同溫度時(shí)的超聲回波信號數(shù)據(jù)進(jìn)行收集保存,來獲得我們課題所需要的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。在對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理之后,利用信號處理的方法研究生物組織聲學(xué)特性在實(shí)驗(yàn)過程中相對變化趨勢,包括傳輸特性中超聲聲速的變化和衰減特性的變化。主要內(nèi)容有:(1)對實(shí)驗(yàn)采集到的離體生物組織回波信號進(jìn)行預(yù)處理,主要包括對采集到的原始信號進(jìn)行初步分析、截取以及濾波,為后續(xù)的信號處理做好準(zhǔn)備。(2)利用互相關(guān)函數(shù)法求出不同溫度相對基準(zhǔn)溫度下的傳輸時(shí)延,依據(jù)時(shí)延與聲速的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)在一定溫度范圍內(nèi),由于生物組織特性的改變,超聲聲速呈近似線性增加趨勢,其變化率在55℃到65℃存在最大值。(3)通過對實(shí)驗(yàn)采集信號的超聲衰減系數(shù)進(jìn)行提取,分析得出超聲衰減系數(shù)會(huì)隨著生物組織特性的改變呈現(xiàn)一個(gè)近似線性遞增的趨勢,我們可以根據(jù)超聲衰減系數(shù)的變化對生物組織特性進(jìn)行監(jiān)測。(4)基于生物組織的離散隨機(jī)介質(zhì)模型,利用超聲回波信號建立AR模型傳遞函數(shù),然后利用赤池信息量準(zhǔn)則(AIC)進(jìn)行定階,再運(yùn)用burg算法求出模型參數(shù),最后在所求出的傳遞函數(shù)基礎(chǔ)上,計(jì)算不同溫度下的質(zhì)心譜以及歸一化譜功率。研究發(fā)現(xiàn)質(zhì)心譜頻率會(huì)隨著溫度升高向低頻方向偏移,歸一化譜功率會(huì)隨溫度的升高而增大。
【關(guān)鍵詞】：高強(qiáng)度聚焦超聲 生物組織 超聲聲速 超聲衰減 AR譜
【學(xué)位授予單位】：湖南師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：R454.3;TN911.7
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-19
• 1.1 HIFU治療應(yīng)用背景及發(fā)展10-13
• 1.2 基于聲學(xué)的生物組織特性監(jiān)測基本方法13-17
• 1.2.1 基于超聲信號的無損監(jiān)測方法13-16
• 1.2.2 基于B超圖像的無損監(jiān)測方法16-17
• 1.3 本文主要工作與內(nèi)容安排17-19
• 第二章 實(shí)驗(yàn)原理及方法19-30
• 2.1 超聲基礎(chǔ)理論19-24
• 2.1.1 超聲波在介質(zhì)中傳播特性及數(shù)學(xué)表達(dá)19-21
• 2.1.2 超聲波的反射及折射現(xiàn)象21-23
• 2.1.3 超聲波傳播過程中的能量衰減23-24
• 2.2 基于離體豬肉的HIFU實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)24-26
• 2.3 實(shí)驗(yàn)方法以及數(shù)據(jù)預(yù)處理26-29
• 2.3.1 實(shí)驗(yàn)方法26
• 2.3.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理26-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 第三章 基于聲傳輸?shù)纳锝M織特性變化監(jiān)測研究30-40
• 3.1 基于超聲聲速的生物組織特性監(jiān)測30-34
• 3.1.1 理論基礎(chǔ)30-32
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析32-34
• 3.2 基于超聲衰減系數(shù)的生物組織特性監(jiān)測34-38
• 3.2.1 理論基礎(chǔ)34-36
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析36-38
• 3.3 本章小結(jié)38-40
• 第四章 基于AR譜分析的生物組織特性變化監(jiān)測40-45
• 4.1 AR模型與算法40-41
• 4.1.1 AR模型傳遞函數(shù)40-41
• 4.1.2 AR模型階次的確定與參數(shù)的求解41
• 4.2 AR譜與聲散射特性關(guān)系41-42
• 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析42-44
• 4.4 本章小結(jié)44-45
• 第五章 總結(jié)與展望45-48
• 5.1 總結(jié)45-46
• 5.2 展望46-48
• 參考文獻(xiàn)48-52
• 致謝52-53

  本文關(guān)鍵詞：HIFU治療中生物組織聲學(xué)特性變化監(jiān)測方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：442458