本文關(guān)鍵詞：超聲引導(dǎo)下pHIFU軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 高強(qiáng)度聚焦超聲治療系統(tǒng) 超聲引導(dǎo) 三維重建 數(shù)據(jù)通訊

【摘要】：高強(qiáng)度聚焦超聲是一種非侵入式、微創(chuàng)且高效的物理治療技術(shù)，其原理是：將高能超聲波束從體外匯聚到人體內(nèi)靶組織，引起靶組織焦點(diǎn)處溫度在數(shù)秒內(nèi)升至56oC以上，導(dǎo)致組織發(fā)生凝固性壞死，同時(shí)不影響周?chē)＝M織。相控型高強(qiáng)度聚焦超聲利用雷達(dá)相控陣原理，通過(guò)調(diào)制超聲相控陣列內(nèi)各路陣元驅(qū)動(dòng)信號(hào)的幅度和相位，實(shí)現(xiàn)超聲波束的聚焦和偏轉(zhuǎn)，無(wú)需機(jī)械移動(dòng)，使得不同聚焦模式間切換更加方便和快速。醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)引導(dǎo)的高強(qiáng)度聚焦超聲系統(tǒng)，根據(jù)圖像內(nèi)容對(duì)靶區(qū)組織進(jìn)行術(shù)前定位、術(shù)中監(jiān)測(cè)和術(shù)后評(píng)估，從而有效完成靶區(qū)消融。目前圖像引導(dǎo)方式主要分有兩種：超聲成像和磁共振成像。 本文主要圍繞超聲引導(dǎo)相控型高強(qiáng)度聚焦超聲治療系統(tǒng)作了以下研究： 圍繞超聲引導(dǎo)相控型高強(qiáng)度聚焦超聲系統(tǒng)進(jìn)行了文獻(xiàn)和現(xiàn)有商用機(jī)型的調(diào)研，確定了超聲監(jiān)測(cè)圖像與治療圖像相互垂直，以及引導(dǎo)探頭繞聲束傳播軸旋轉(zhuǎn)掃描的監(jiān)測(cè)方式。隨后采用了C#語(yǔ)言、WPF界面工具和軟件設(shè)計(jì)模式，搭建了系統(tǒng)軟件框架，，并在此基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了超聲圖像的實(shí)時(shí)獲取和定時(shí)保存的功能以及主控機(jī)與工供機(jī)之間的數(shù)據(jù)通訊。 針對(duì)相控型高強(qiáng)度聚焦超聲治療系統(tǒng)對(duì)多模態(tài)醫(yī)學(xué)圖像的需求，設(shè)計(jì)了用于收發(fā)DICOM醫(yī)學(xué)圖像并能與算法系統(tǒng)相交互的軟件服務(wù)中間件。該軟件服務(wù)是Windows Service服務(wù)應(yīng)用程序，能夠開(kāi)機(jī)自動(dòng)偵聽(tīng)與檢測(cè)。結(jié)合適配器設(shè)計(jì)模式，設(shè)計(jì)了DICOM圖像輸入和輸出適配器，實(shí)現(xiàn)了DICOM圖像有選擇性的保存、算法服務(wù)模塊交互和結(jié)果輸出等功能。 針對(duì)本系統(tǒng)特殊的超聲引導(dǎo)方式，完成了對(duì)子宮肌瘤靶區(qū)組織的三維重建工作，并在三維重建圖像中截取橫截面圖像用于制定治療計(jì)劃。具體工作包括：對(duì)旋轉(zhuǎn)所得的多幀圖像進(jìn)行了三維方向性濾波、上下文量化增強(qiáng)處理以及通過(guò)雙曲線插值的方法、設(shè)計(jì)構(gòu)造表來(lái)完成扇掃重構(gòu)，最后將得到的體數(shù)據(jù)信息運(yùn)用最簡(jiǎn)單的Ray-casting光線合成方法完成體繪制、面繪制、最大最小值繪制等任務(wù)。
【關(guān)鍵詞】：高強(qiáng)度聚焦超聲治療系統(tǒng) 超聲引導(dǎo) 三維重建 數(shù)據(jù)通訊
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類(lèi)號(hào)】：R445.1
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 第一章 緒論12-17
• 1.1 高強(qiáng)度聚焦超聲技術(shù)12-13
• 1.2 圖像引導(dǎo)的相控型高強(qiáng)度聚焦超聲技術(shù)13-15
• 1.2.1 相控型高強(qiáng)度聚焦超聲技術(shù)13-14
• 1.2.2 相控型高強(qiáng)度聚焦超聲技術(shù)的圖像引導(dǎo)方式14-15
• 1.3 超聲引導(dǎo)的高強(qiáng)度聚焦超聲治療系統(tǒng)15
• 1.4 本文主要工作15-17
• 第二章 超聲引導(dǎo) PHIFU 系統(tǒng)軟件架構(gòu)17-31
• 2.1 引言17
• 2.2 需求分析17-20
• 2.2.1 臨床需求17-18
• 2.2.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)18-20
• 2.3 系統(tǒng)功能概述20-22
• 2.3.1 系統(tǒng)概述20-21
• 2.3.2 硬件系統(tǒng)21-22
• 2.3.3 軟件系統(tǒng)22
• 2.4 主控機(jī)軟件系統(tǒng)22-25
• 2.4.1 系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程圖22-23
• 2.4.2 各子模塊功能分析23-24
• 2.4.3 軟件設(shè)計(jì)方案24-25
• 2.5 實(shí)施方案25-29
• 2.5.1 MVC 設(shè)計(jì)模式25-27
• 2.5.2 開(kāi)發(fā)平臺(tái)27
• 2.5.3 WPF 界面設(shè)計(jì)27-28
• 2.5.4 各子模塊的部分代碼接口說(shuō)明28-29
• 2.6 本章小結(jié)29-31
• 第三章 超聲實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理與通訊設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)31-39
• 3.1 引言31
• 3.2 數(shù)據(jù)采集與讀寫(xiě)31-36
• 3.2.1 便攜式全數(shù)字彩色多普勒診斷系統(tǒng)32-33
• 3.2.2 視頻采集卡及配置33-34
• 3.2.3 數(shù)據(jù)讀寫(xiě)和處理34-35
• 3.2.4 數(shù)據(jù)保存和顯示處理35-36
• 3.3 數(shù)據(jù)通訊控制模塊36-38
• 3.3.1 數(shù)據(jù)傳輸36-37
• 3.3.2 通訊方式37
• 3.3.3 技術(shù)實(shí)現(xiàn)37-38
• 3.4 本章小結(jié)38-39
• 第四章 DICOM 通訊協(xié)議與具體實(shí)現(xiàn)39-54
• 4.1 引言39-40
• 4.2 DICOM3.0 協(xié)議與 Dcmtk 開(kāi)源庫(kù)40-43
• 4.2.1 DICOM3.0 通訊協(xié)議40-41
• 4.2.2 開(kāi)源庫(kù)- DCMTK41-43
• 4.3 DICOM 適配器中間件技術(shù)43-52
• 4.3.1 適配器軟件架構(gòu)示意圖44-45
• 4.3.2 創(chuàng)建和配置 DICOM 適配器服務(wù)45-50
• 4.3.3 DicomStore 適配器類(lèi)設(shè)計(jì)50-52
• 4.4 本章小結(jié)52-54
• 第五章 超聲三維成像算法設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)54-76
• 5.1 引言54
• 5.2 超聲三維成像技術(shù)54-59
• 5.2.1 超聲三維成像技術(shù)發(fā)展55
• 5.2.2 超聲三維成像技術(shù)特點(diǎn)55-56
• 5.2.3 超聲三維重建常用技術(shù)56-57
• 5.2.4 HIFU 系統(tǒng)中重建方法的選擇57-59
• 5.3 超聲數(shù)據(jù)采集59-60
• 5.3.1 自由臂掃描方式59-60
• 5.3.2 兩種數(shù)據(jù)源60
• 5.4 超聲圖像前期處理60-67
• 5.4.1 三維方向性濾波60-62
• 5.4.2 上下文量化圖像增強(qiáng)方法62-63
• 5.4.3 自由臂扇掃重構(gòu)63-67
• 5.5 超聲圖像三維重建67-69
• 5.5.1 超聲圖像層間插值67
• 5.5.2 表面重建方法67-68
• 5.5.3 融合重建方法68-69
• 5.5.4 最大最小值成像方式69
• 5.6 技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案69-75
• 5.6.1 可視化環(huán)境架構(gòu)70-72
• 5.6.2 編譯平臺(tái)及語(yǔ)言72
• 5.6.3 算法架構(gòu)設(shè)計(jì)72-73
• 5.6.4 部分功能顯示73-74
• 5.6.5 編程優(yōu)化處理74-75
• 5.7 本章小結(jié)75-76
• 第六章 總結(jié)和展望76-78
• 6.1 總結(jié)76-77
• 6.2 展望77-78
• 參考文獻(xiàn)78-83
• 致謝83-85
• 攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文85

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前9條

1 崔洪瑜,張繼武;用面向?qū)ο蟮姆椒ㄩ_(kāi)發(fā)DICOM通信軟件[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件;2005年01期

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3 段隆焱;田文;徐漫濤;陳亞珠;;基于上下文量化和局部線性回歸的醫(yī)學(xué)圖像增強(qiáng)算法[J];上海電機(jī)學(xué)院學(xué)報(bào);2012年05期

4 伍烽,王芷龍,張U

本文編號(hào)：953736