腎臟射頻消融中超聲圖像特征參數(shù)與溫度關系的研究
發(fā)布時間:2022-01-26 05:05
為探索腎臟射頻消融中超聲圖像特征參數(shù)與溫度的相關性,設計并進行了新鮮離體豬腎臟射頻消融實驗。記錄熱消融過程中的溫度(侵入式熱電偶測量)和B超影像數(shù)據(jù),采用將溫度探針視為圓形的方法和閾值分割法去除感興趣區(qū)域中的探針,提取灰度均值、灰度標準差和灰度梯度值等特征參數(shù),使用MATLAB軟件對得到的灰度均值、灰度標準差和溫度作回歸分析,采用連續(xù)分段函數(shù)模型進行數(shù)據(jù)擬合。證明了閾值分割法可用于探針去除,腎臟射頻消融中的超聲圖像特征參數(shù)與溫度具有相關性,得到擬合良好的灰度均值-溫度、灰度標準差-溫度模型。但所得模型中的參數(shù)會隨圖像增益、消融組織差異變化,在后續(xù)研究中應排除此類干擾,得到更具有臨床價值的溫度測量模型。
【文章來源】:中國醫(yī)學物理學雜志. 2020,37(09)CSCD
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
實驗系統(tǒng)示意圖
分割加熱探針的方法有兩種:第一種是假定探針截面為圓形,估計直徑為36像素,如圖2a所示,本文中稱為圓形探針法。另一種是閾值分割法,該方法依據(jù)探針材質為金屬,超聲中呈現(xiàn)高回聲。閾值計算如式(2)所示,像素灰度值大于閾值的為探針區(qū)域。圖2a、b中正方形框內的白色部分,分別為兩種方法計算得到的探針區(qū)域,剩余黑色部分則為ROI。其中,pmax指正方形區(qū)域內最大灰度值。
總之,在20~65℃內,超聲影像灰度值及標準差與溫度呈線性關系,這與超聲傳播與溫度關系的基本理論一致,也與此前采用水浴加熱方式探究超聲灰度與溫度關系的研究結論一致[18-19]。在溫度高于65℃后,部分組織發(fā)生蛋白質變性、凝固性壞死,出現(xiàn)不可逆的生理改變,不僅會導致組織出現(xiàn)高回聲,也會使得組織的導熱規(guī)律不均勻;溫度再升高,消融區(qū)域產生局部氣泡,會造成強烈的聲波散射,在B超影像中表現(xiàn)為高回聲。這些因素導致了溫度上升到65℃后,參數(shù)與溫度關系與溫度較低時不同。圖4 AVGL-溫度擬合曲線及散點圖
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于電阻抗層析成像的高強度聚焦超聲溫度監(jiān)測技術[J]. 郭各樸,宿慧丹,丁鶴平,馬青玉. 物理學報. 2017(16)
[2]基于超聲衰減系數(shù)的微波熱療無損測溫[J]. 盛磊,吳薇薇,周著黃,吳水才,高宏建,曾毅. 北京生物醫(yī)學工程. 2014(06)
[3]熱消融組織B超圖像紋理特征參數(shù)溫度相關性[J]. 盛磊,周著黃,吳水才,曾毅. 北京工業(yè)大學學報. 2013(08)
[4]中國2009年腎及泌尿系統(tǒng)其他癌發(fā)病和死亡分析[J]. 張永貞,楊國慶,張思維,鄭榮壽,曹凌,陳萬青. 中國腫瘤. 2013(05)
[5]離體豬肝組織溫度的電阻抗成像監(jiān)測研究[J]. 蔡華,尤富生,史學濤,付峰,劉銳崗,董秀珍. 醫(yī)療衛(wèi)生裝備. 2012(02)
[6]肝組織超聲圖像特征參數(shù)與溫度相關性研究[J]. 楊春蘭,白燕萍,楊春秀,吳水才,盛磊,劉振臨. 北京生物醫(yī)學工程. 2011 (03)
碩士論文
[1]大功率真空電子器件內部溫度推算及測量技術[D]. 婁繼琳.東南大學 2017
本文編號:3609871
【文章來源】:中國醫(yī)學物理學雜志. 2020,37(09)CSCD
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
實驗系統(tǒng)示意圖
分割加熱探針的方法有兩種:第一種是假定探針截面為圓形,估計直徑為36像素,如圖2a所示,本文中稱為圓形探針法。另一種是閾值分割法,該方法依據(jù)探針材質為金屬,超聲中呈現(xiàn)高回聲。閾值計算如式(2)所示,像素灰度值大于閾值的為探針區(qū)域。圖2a、b中正方形框內的白色部分,分別為兩種方法計算得到的探針區(qū)域,剩余黑色部分則為ROI。其中,pmax指正方形區(qū)域內最大灰度值。
總之,在20~65℃內,超聲影像灰度值及標準差與溫度呈線性關系,這與超聲傳播與溫度關系的基本理論一致,也與此前采用水浴加熱方式探究超聲灰度與溫度關系的研究結論一致[18-19]。在溫度高于65℃后,部分組織發(fā)生蛋白質變性、凝固性壞死,出現(xiàn)不可逆的生理改變,不僅會導致組織出現(xiàn)高回聲,也會使得組織的導熱規(guī)律不均勻;溫度再升高,消融區(qū)域產生局部氣泡,會造成強烈的聲波散射,在B超影像中表現(xiàn)為高回聲。這些因素導致了溫度上升到65℃后,參數(shù)與溫度關系與溫度較低時不同。圖4 AVGL-溫度擬合曲線及散點圖
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于電阻抗層析成像的高強度聚焦超聲溫度監(jiān)測技術[J]. 郭各樸,宿慧丹,丁鶴平,馬青玉. 物理學報. 2017(16)
[2]基于超聲衰減系數(shù)的微波熱療無損測溫[J]. 盛磊,吳薇薇,周著黃,吳水才,高宏建,曾毅. 北京生物醫(yī)學工程. 2014(06)
[3]熱消融組織B超圖像紋理特征參數(shù)溫度相關性[J]. 盛磊,周著黃,吳水才,曾毅. 北京工業(yè)大學學報. 2013(08)
[4]中國2009年腎及泌尿系統(tǒng)其他癌發(fā)病和死亡分析[J]. 張永貞,楊國慶,張思維,鄭榮壽,曹凌,陳萬青. 中國腫瘤. 2013(05)
[5]離體豬肝組織溫度的電阻抗成像監(jiān)測研究[J]. 蔡華,尤富生,史學濤,付峰,劉銳崗,董秀珍. 醫(yī)療衛(wèi)生裝備. 2012(02)
[6]肝組織超聲圖像特征參數(shù)與溫度相關性研究[J]. 楊春蘭,白燕萍,楊春秀,吳水才,盛磊,劉振臨. 北京生物醫(yī)學工程. 2011 (03)
碩士論文
[1]大功率真空電子器件內部溫度推算及測量技術[D]. 婁繼琳.東南大學 2017
本文編號:3609871
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