本文關鍵詞：腫瘤熱消融治療超聲監(jiān)測關鍵技術研究

  更多相關文章： 腫瘤 微波熱療 超聲 凝固區(qū)識別

【摘要】：腫瘤熱消融治療是將消融針直接插入到腫瘤內部,加熱腫瘤組織到較高溫度來殺滅癌細胞,以達到治療腫瘤的目的。治療過程中如何監(jiān)測熱劑量是腫瘤熱療中的一個關鍵問題。目前監(jiān)測熱劑量方法主要有超聲法、核磁共振法和組織斷層成像法。由于超聲具有實時性好,價格低廉,無輻射和不易受電磁干擾等特點,因此被廣泛應用于腫瘤熱療監(jiān)測中。本文主要研究乳腺超聲圖像自動分割和利用超聲回波信號檢測微波熱消融中的凝固區(qū),并設計了一套微波熱療超聲監(jiān)測系統(tǒng)。主要研究內容如下:1.基于自適應閾值分割和改進水平集算法對乳腺超聲圖像進行全自動分割研究目的是對乳腺超聲圖像進行自動分割,從而準確確定腫瘤大小,使醫(yī)生可以更加方便的進行術前評估,制定手術計劃。本文首先對原始乳腺超聲圖像進行預處理,利用SRAD算法去除斑點噪聲;對圖像進行自適應閾值分割,確定種子點;接著由種子點進行區(qū)域生長,確定腫瘤區(qū)域的初始輪廓;最后對傳統(tǒng)水平集算法進行改進,在傳統(tǒng)水平集算法的全局圖像信息基礎上,增加迭代過程中的局部區(qū)域信息和區(qū)域能量約束力,利用改進的水平集算法確定腫瘤區(qū)域。為了增加算法的魯棒性和提高算法效率,本文對自適應閾值分割中的閾值、區(qū)域生長中的標準值、全局信息的參數和權重參數進行了優(yōu)化處理;同時為了降低計算的復雜度,僅僅計算初始輪廓的局部區(qū)域信息。利用該算法對25例乳腺腫瘤超聲圖像進行了分割,將分割結果與傳統(tǒng)水平集方法結果進行對比,真陽性率提高了1.54%,假陽性率降低了1.58%,相似度提高了2.21%,錯分率降低了2.1%,結果表明結合自適應閾值分割和改進水平集算法可實現乳腺超聲圖像的自動分割。2.基于Nakagami方法的微波消融凝固區(qū)超聲無創(chuàng)檢測技術研究本文首先構建了微波熱療實驗系統(tǒng),使用新鮮離體豬肝進行實驗。利用超聲儀采集微波消融區(qū)的超聲回波信號以及超聲圖像。實驗結束后,將豬肝組織剖開,對凝固區(qū)進行測量和拍照;利用Nakagami算法對采集的超聲回波信號進行處理,識別出凝固區(qū)。采用本算法對18例超聲回波數據進行凝固區(qū)識別,將識別結果和豬肝組織的實際剖開截面進行對比,誤差為1.25%左右,說明Nakagami方法在微波消融實驗中有較高的熱凝固區(qū)識別準確率。3.設計了一套微波消融超聲無創(chuàng)監(jiān)測系統(tǒng)微波消融超聲無創(chuàng)監(jiān)測系統(tǒng)是基于Windows操作系統(tǒng),利用MATLAB(R2012a)進行開發(fā),對采集的超聲回波信號進行處理,檢測微波消融凝固區(qū)。主要功能包括超聲圖像的重構和凝固區(qū)的識別。利用該系統(tǒng),操作人員既能夠在熱療過程中觀察組織的整體狀況,又能夠監(jiān)測凝固區(qū)的變化。
【關鍵詞】：腫瘤 微波熱療 超聲 凝固區(qū)識別
【學位授予單位】：北京工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：R730.5
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 課題研究背景與意義10-11
• 1.2 課題國內外研究現狀11-14
• 1.3 本文主要研究內容14-15
• 1.4 論文各章節(jié)安排15-16
• 1.5 本章小結16-18
• 第2章 乳腺腫瘤超聲圖像自動分割18-36
• 2.1 超聲圖像分割方法綜述18-19
• 2.2 腫瘤初始輪廓的確定19-24
• 2.2.1 超聲乳腺腫瘤圖像預處理19-21
• 2.2.2 全自動種子點選擇和區(qū)域生長21-24
• 2.3 改進水平集方法24-27
• 2.4 乳腺腫瘤超聲分割與檢測27-34
• 2.4.1 分割效果評估標準27
• 2.4.2 參數的設置27-34
• 2.5 本章小結34-36
• 第3章 微波熱療超聲監(jiān)測實驗系統(tǒng)36-42
• 3.1 實驗系統(tǒng)的構建36-39
• 3.2 超聲回波數據的獲取39-41
• 3.3 本章小結41-42
• 第4章 基于Nakagami方法的熱凝固區(qū)超聲檢測42-50
• 4.1 Nakagami方法理論基礎42-43
• 4.2 基于Nakagami方法的熱凝固區(qū)超聲檢測結果43-47
• 4.3 熱凝固區(qū)Nakagami方法檢測的局限性47-48
• 4.4 本章小結48-50
• 第5章 微波熱療超聲監(jiān)測系統(tǒng)設計50-58
• 5.1 系統(tǒng)硬件構成50-51
• 5.2 系統(tǒng)軟件設計51-54
• 5.2.1 超聲圖像的重構51-53
• 5.2.2 利用Nakagami方法檢測凝固區(qū)53-54
• 5.3 系統(tǒng)檢測54-55
• 5.3.1 系統(tǒng)界面設計54
• 5.3.2 系統(tǒng)運行效果54-55
• 5.4 本章小結55-58
• 總結與展望58-60
• 參考文獻60-66
• 攻讀碩士期間發(fā)表的學術論文66-68
• 致謝68

【相似文獻】

中國碩士學位論文全文數據庫 前1條

1 李熙霖;腫瘤熱消融治療超聲監(jiān)測關鍵技術研究[D];北京工業(yè)大學;2016年

，

本文編號：582661