基于B超图像处理的RFA治疗无损测温方法研究
发布时间：2021-04-09 23:21
射频消融（Radiofrequency ablation,RFA）是采用射频电场加热杀死癌细胞的肿瘤治疗新手段,是临床上微创治疗肿瘤的常用技术。随着小肾癌的发病比率增加、T1期肾癌诊断时的平均体积逐年减少,医生越来越倾向于选用保留肾单位的射频消融技术治疗小肾癌。消融组织温度的控制是决定治疗效果的关键,而临床上主要由医生根据经验来控制消融程度,因此急需一种无损测温方法来监测消融过程中的温度,保证灭活癌细胞的同时保护正常的肾脏组织。B超作为射频消融过程中的实时监测设备,在众多无损测温的方法中占据独特的优势。本文采用肾脏作为材料研究基于B超图像处理的射频消融治疗中的无损测温方法,探究了超声影像相关特征参数与温度间的关系。设计并进行了肾脏的射频消融实验,实验系统由射频消融系统、温度测量系统和超声测量系统三个模块组成。实验以离体健康猪肾、在体健康猪肾为生物材料,采集了射频消融过程中的B超影像数据、侵入式热电偶测温系统测量的温度数据。影像数据为不同温度下消融组织的B超图像,温度数据是消融区域内温度传感器测得的实时温度值。完成超声影像数据的图像处理,首先进行图像滤波,消除高频噪声;为了确定超声影像感...
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
射频消融模型模拟温度分布[6]
肾脏射频消融中超声无损测温原理9第二章肾脏射频消融中超声无损测温原理2.1超声检测原理B型超声在医学超声影像技术中有着重要的地位，超声成像与X射线计算机扫描断层成像、核磁共振成像以及放射性同位素成像并称为现代医学四大影像技术。B型超声具有无辐射危害、成本低、使用方便及设备体积小等优点，并且能提供许多具有重要价值的诊断信息，因此已经成为临床上主要的影像诊断技术之一。而且，超声诊断设备还在不断地发展完善，技术水平也在不断地提高，未来超声技术在临床的应用中具有广阔的前景。物理基础超声波是一种机械波，指频率大于20kHz超过人耳听觉范围的声波。用于医学检查的超声波频率为1MHz～20MHz。超声检测中根据压电效应原理完成超声波的发射和接收，具体地当人工压电陶瓷或者自然界的石英在受到外力作用时，晶体在压力方向上对应的两个面产生相反的电荷，这种效应被称为正压电效应；反之，逆压电效应是指在对应面上施加一定的电压，晶体出现厚度改变、产生伸缩，形成振动，从而产生声波的现象[49]。压电效应示意图见图2-1。(a)(b)图2-1压电效应示意图(a)正压电效应；(b)逆压电效应
特性可以使用多种物理参数来描述，包括超声衰减、超声吸收、超声衰减谱、超声吸收谱、超声传播速度等。生物组织中的超声波传输的特性有很多，主要包括：（1）生物组织中的超声波传播性质，包括超声吸收、速度、散射以及衰减等参数，以及在生物组织的状态、结构以及组分发生改变时参数的改变情况。（2）超声波在生物组织中传播时，组织与超声波两者间相互作用的机制以及带来的两者的变化。（3）生物组织在超声波作用下产生的结构、功能以及形态的改变。（4）在温度等参数改变时，超声波在生物组织中传播参数的改变。图2-3正常人体肾脏B超声像图在正常肾脏的声像图2-3中可以看到肾脏的各种结构，包括肾被膜与脂肪囊、肾皮质、肾髓质、肾窦以及肾内外的血管。在声像图中以明晰的光带显示的是肾被膜，这条
【参考文献】：
期刊论文
[1]机器人辅助腹腔镜下射频消融术治疗肾肿瘤的临床观察[J]. 杨阳,赵晓智,姚林方,袁辉,郭宏骞. 临床泌尿外科杂志. 2018(02)
[2]基于OpenCV的精量喷雾图像处理技术[J]. 陈钊,赵玉清,杨陆强,周桥,高彦玉,刘存瑞,王子辉,时玲. 农机化研究. 2018(06)
[3]基于电阻抗层析成像的高强度聚焦超声温度监测技术[J]. 郭各朴,宿慧丹,丁鹤平,马青玉. 物理学报. 2017(16)
[4]磁性纳米粒子的性状及其在肿瘤磁靶向热疗中的应用与挑战[J]. 刘力坤,敖碧凤,丁文金,欧阳伟炜. 国际肿瘤学杂志. 2015 (09)
[5]基于超声背向散射积分的微波热疗无损测温[J]. 周著黄,盛磊,吴薇薇,吴水才,高宏建,丁琪瑛. 北京工业大学学报. 2014(05)
[6]热消融组织B超图像纹理特征参数温度相关性[J]. 盛磊,周著黄,吴水才,曾毅. 北京工业大学学报. 2013(08)
[7]中国2009年肾及泌尿系统其他癌发病和死亡分析[J]. 张永贞,杨国庆,张思维,郑荣寿,曹凌,陈万青. 中国肿瘤. 2013(05)
[8]肾细胞癌流行病学的研究进展[J]. 赵振威,李延江. 山东医药. 2013(07)
[9]离体猪肝组织温度的电阻抗成像监测研究[J]. 蔡华,尤富生,史学涛,付峰,刘锐岗,董秀珍. 医疗卫生装备. 2012(02)
[10]超声反演法无创测温实验研究[J]. 熊六林,钱祖文,于晋生,邵道远,朱厚卿,吴晓东. 中国超声医学杂志. 2008(01)
硕士论文
[1]大功率真空电子器件内部温度推算及测量技术[D]. 娄继琳.东南大学 2017
[2]基于压电效应的超声换能器声功率测量研究[D]. 曾淼.重庆医科大学 2016
[3]用于人体温度测量微波辐射计天线的研究[D]. 皮钊逢.华中科技大学 2015
[4]B超监测下的肝癌介入微波热凝固术的有限元模拟[D]. 陈新.北京工业大学 2001
本文编号：3128490
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
射频消融模型模拟温度分布[6]
肾脏射频消融中超声无损测温原理9第二章肾脏射频消融中超声无损测温原理2.1超声检测原理B型超声在医学超声影像技术中有着重要的地位，超声成像与X射线计算机扫描断层成像、核磁共振成像以及放射性同位素成像并称为现代医学四大影像技术。B型超声具有无辐射危害、成本低、使用方便及设备体积小等优点，并且能提供许多具有重要价值的诊断信息，因此已经成为临床上主要的影像诊断技术之一。而且，超声诊断设备还在不断地发展完善，技术水平也在不断地提高，未来超声技术在临床的应用中具有广阔的前景。物理基础超声波是一种机械波，指频率大于20kHz超过人耳听觉范围的声波。用于医学检查的超声波频率为1MHz～20MHz。超声检测中根据压电效应原理完成超声波的发射和接收，具体地当人工压电陶瓷或者自然界的石英在受到外力作用时，晶体在压力方向上对应的两个面产生相反的电荷，这种效应被称为正压电效应；反之，逆压电效应是指在对应面上施加一定的电压，晶体出现厚度改变、产生伸缩，形成振动，从而产生声波的现象[49]。压电效应示意图见图2-1。(a)(b)图2-1压电效应示意图(a)正压电效应；(b)逆压电效应
特性可以使用多种物理参数来描述，包括超声衰减、超声吸收、超声衰减谱、超声吸收谱、超声传播速度等。生物组织中的超声波传输的特性有很多，主要包括：（1）生物组织中的超声波传播性质，包括超声吸收、速度、散射以及衰减等参数，以及在生物组织的状态、结构以及组分发生改变时参数的改变情况。（2）超声波在生物组织中传播时，组织与超声波两者间相互作用的机制以及带来的两者的变化。（3）生物组织在超声波作用下产生的结构、功能以及形态的改变。（4）在温度等参数改变时，超声波在生物组织中传播参数的改变。图2-3正常人体肾脏B超声像图在正常肾脏的声像图2-3中可以看到肾脏的各种结构，包括肾被膜与脂肪囊、肾皮质、肾髓质、肾窦以及肾内外的血管。在声像图中以明晰的光带显示的是肾被膜，这条
【参考文献】：
期刊论文
[1]机器人辅助腹腔镜下射频消融术治疗肾肿瘤的临床观察[J]. 杨阳,赵晓智,姚林方,袁辉,郭宏骞. 临床泌尿外科杂志. 2018(02)
[2]基于OpenCV的精量喷雾图像处理技术[J]. 陈钊,赵玉清,杨陆强,周桥,高彦玉,刘存瑞,王子辉,时玲. 农机化研究. 2018(06)
[3]基于电阻抗层析成像的高强度聚焦超声温度监测技术[J]. 郭各朴,宿慧丹,丁鹤平,马青玉. 物理学报. 2017(16)
[4]磁性纳米粒子的性状及其在肿瘤磁靶向热疗中的应用与挑战[J]. 刘力坤,敖碧凤,丁文金,欧阳伟炜. 国际肿瘤学杂志. 2015 (09)
[5]基于超声背向散射积分的微波热疗无损测温[J]. 周著黄,盛磊,吴薇薇,吴水才,高宏建,丁琪瑛. 北京工业大学学报. 2014(05)
[6]热消融组织B超图像纹理特征参数温度相关性[J]. 盛磊,周著黄,吴水才,曾毅. 北京工业大学学报. 2013(08)
[7]中国2009年肾及泌尿系统其他癌发病和死亡分析[J]. 张永贞,杨国庆,张思维,郑荣寿,曹凌,陈万青. 中国肿瘤. 2013(05)
[8]肾细胞癌流行病学的研究进展[J]. 赵振威,李延江. 山东医药. 2013(07)
[9]离体猪肝组织温度的电阻抗成像监测研究[J]. 蔡华,尤富生,史学涛,付峰,刘锐岗,董秀珍. 医疗卫生装备. 2012(02)
[10]超声反演法无创测温实验研究[J]. 熊六林,钱祖文,于晋生,邵道远,朱厚卿,吴晓东. 中国超声医学杂志. 2008(01)
硕士论文
[1]大功率真空电子器件内部温度推算及测量技术[D]. 娄继琳.东南大学 2017
[2]基于压电效应的超声换能器声功率测量研究[D]. 曾淼.重庆医科大学 2016
[3]用于人体温度测量微波辐射计天线的研究[D]. 皮钊逢.华中科技大学 2015
[4]B超监测下的肝癌介入微波热凝固术的有限元模拟[D]. 陈新.北京工业大学 2001
本文编号：3128490
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shengwushengchang/3128490.html
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