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热疗的超声监测研究

热疗(Hyper thermina)因其微创或无创性、痛苦小、疗效显著,受到欢迎。如何监测热疗的疗效和其对肿瘤周围正常结构或组织的破坏情况一直是国内外学者关注的问题。因为热疗不仅能杀死肿瘤细胞,而且同样能导致肿瘤周围正常组织结构的破坏。因此建立有效的实时监测及疗效评价系统,将提高热疗技术在临床的应用性。要进行术中实时监测必须采用高质量的影像技术,才能准确定位焦域和防止损伤邻近的正常组织、器官,实时动态监测治疗过程。目前,超声、CT和磁共振(MRI)为国内外相关报道中常用的影像学方法。超声作为术中监控手段,可以任意断面成像,结果准确可靠,医疗成本经济,操作简便,能进行连续性监测。热疗过程中,组织特性随温度和治疗变化,其超声图像纹理特征也发生变化,因而可采用组织定征的方法对热疗监测问题进行研究。超声组织定征试图通过定量提取人体组织中的有用信息,并做出解释以达到识别各种正常和病理组织并对其进行鉴别和分析的目的。本文中主要利用B超图像中  (本文共63页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京工业大学
北京工业大学

微波热疗超声监测系统及关键技术研究

肿瘤热疗是指利用某种加热方法将肿瘤组织加热至超过其耐热温度以杀死癌细胞,治疗效果的实时无损评价是肿瘤热疗过程中一个亟需解决的问题。目前热疗监控成像主要有超声(US,Ultrasound)、核磁共振(MRI,Magnetic ResonanceImaging)、组织断层成像(CT,Computed Tomography)三种方式。CT由于对人体组织有损伤,MRI由于实时性较差、价格昂贵,且需要核磁兼容设备,都不便推广使用。超声因成本低、实时性好、与热疗设备兼容等优点,成为热疗监测的首选。本文研究了利用超声对微波热疗实时监测及相应系统设计。购置具有原始超声射频信号接口的高速超声数据采集器,搭建水浴加热实验及微波热疗实验平台,通过实验建立超声无损测温模型及超声组织定征模型,研究超声测温及生物组织热凝固区识别方法,并设计出相应微波热疗超声监测系统。主要研究内容如下:(1)实验平台的搭建。为了研究生物组织超声特征参数与温度的相关性,设计水...  (本文共164页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京工业大学
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肿瘤热消融治疗超声监测关键技术研究

肿瘤热消融治疗是将消融针直接插入到肿瘤内部,加热肿瘤组织到较高温度来杀灭癌细胞,以达到治疗肿瘤的目的。治疗过程中如何监测热剂量是肿瘤热疗中的一个关键问题。目前监测热剂量方法主要有超声法、核磁共振法和组织断层成像法。由于超声具有实时性好,价格低廉,无辐射和不易受电磁干扰等特点,因此被广泛应用于肿瘤热疗监测中。本文主要研究乳腺超声图像自动分割和利用超声回波信号检测微波热消融中的凝固区,并设计了一套微波热疗超声监测系统。主要研究内容如下:1.基于自适应阈值分割和改进水平集算法对乳腺超声图像进行全自动分割研究目的是对乳腺超声图像进行自动分割,从而准确确定肿瘤大小,使医生可以更加方便的进行术前评估,制定手术计划。本文首先对原始乳腺超声图像进行预处理,利用SRAD算法去除斑点噪声;对图像进行自适应阈值分割,确定种子点;接着由种子点进行区域生长,确定肿瘤区域的初始轮廓;最后对传统水平集算法进行改进,在传统水平集算法的全局图像信息基础上,增加迭...  (本文共68页) 本文目录 | 阅读全文>>

湖南师范大学
湖南师范大学

HIFU治疗中生物组织声学特性变化监测方法研究

高强度聚焦超声(HIFU)技术由于其特有的优势成为了21世纪以来最具应用潜力的微创肿瘤治疗手段之一。在HIFU治疗中,为了杀死癌细胞而又不损伤正常组织,对治疗区域生物组织特性监测就显得非常重要。本文建立了高强度聚焦超声实验系统,对离体猪肉组织进行加热实验,在实验过程中对不同温度时的超声回波信号数据进行收集保存,来获得我们课题所需要的实验数据。在对实验数据进行预处理之后,利用信号处理的方法研究生物组织声学特性在实验过程中相对变化趋势,包括传输特性中超声声速的变化和衰减特性的变化。主要内容有:(1)对实验采集到的离体生物组织回波信号进行预处理,主要包括对采集到的原始信号进行初步分析、截取以及滤波,为后续的信号处理做好准备。(2)利用互相关函数法求出不同温度相对基准温度下的传输时延,依据时延与声速的关系,发现在一定温度范围内,由于生物组织特性的改变,超声声速呈近似线性增加趋势,其变化率在55℃到65℃存在最大值。(3)通过对实验采集信...  (本文共53页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京工业大学
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肿瘤热疗中组织温度场测量方法及关键技术研究

肿瘤热疗是指利用某种加热方法把肿瘤组织加热至超过其耐热温度以杀死癌细胞,其包括温热疗法和高温热凝固法两种。温热疗法是加热肿瘤至42.5-45℃并保持一定时间(通常为数分钟到几十分钟),抑制肿瘤组织的生长以达到治疗癌症的目的。高温热凝固法是将肿瘤组织加热到较高的温度(一般为60℃即刻,或54℃保持一分钟)而使肿瘤完全性坏死。近十年来,随着微波技术,特别是植入式微波技术、射频技术及高能聚焦超声技术的发展,高温热凝固疗法发展迅速,已成为一种临床实用的肿瘤治疗手段。一个有效的热疗必须将被治疗组织中的温度分布控制在适宜范围内,因此对组织温度进行准确测控非常重要。目前临床上多采用的有创测温技术也称侵入式测量,是把热电偶、热敏电阻之类的温度传感器插入待测部位进行单点或多点的直接测温,然而侵入肿瘤进行温度测量的方法相对危险,并有很多技术上的缺陷。国内外已有不少癌热疗无创测温方面的研究报导,超声测温就是其中之一。超声测温是利用超声波的某些声特性参...  (本文共145页) 本文目录 | 阅读全文>>

《北京工业大学学报》2017年10期
北京工业大学学报

基于超声组织定征技术的肿瘤热疗无创监测方法研究进展

近年来,热消融成为肿瘤治疗的有效新型疗法.其物理机制是通过产热使组织温度升高至60℃以上,导致细胞凝固性坏死,从而达到杀死癌细胞的效果.该方法具有无创或微创、病人术后恢复时间短等优点.热消融治疗的关键技术有:射频热疗、微波热疗、高强度聚焦热疗和激光间质热疗.为了保证热消融过程中最大范围地杀死肿瘤细胞和保护正常组织细胞,凝固区的实时监测具有至关重要的作用.目前,肿瘤热疗监测的技术主要有:磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)技术、超声成像(ultrasound imaging,USI)技术、计算机断层扫描成像(computed tomography,CT)技术、核医学成像(positron emission tomography,PET)技术.MRI对于热疗过程中组织温度的测量具有很高的精度,但其实时性和成像的分辨率均不高,且费用昂贵;CT对人体有一定的辐射,不适合长期监测;PET属于高成本核医...  (本文共9页) 阅读全文>>