HIFU治疗过程中超声信号特征提取与生物组织变性识别

发布时间：2024-03-09 15:57

　　高强度聚焦超声(high-intensity focused ultrasound,HIFU)治疗是一种新的无创肿瘤治疗技术。它通过聚焦方式将声能聚集于治疗靶区,使靶区瞬间产生高温,从而使病变组织细胞内的蛋白质发生固化、变性和坏死,同时又不损伤靶区之外的正常组织。通过监测治疗区域中组织的温度以及变性情况,能反映出HIFU治疗效果,对确保HIFU治疗安全高效有重要意义。本论文围绕HIFU治疗中生物组织的变性监测开展了四个方面的研究,主要包括:(1)HIFU辐照区域超声散射回波信号截取以及超声信号去噪;(2)生物组织超声特征参数与温度相关性研究;(3)基于相空间重构理论研究超声散射回波信号非线性特征;(4)基于聚类分析的生物组织变性识别方法研究。具体工作如下:(1)针对HIFU辐照区域超声散射回波信号的截取问题,提出了基于广义S变换-时频熵的信号截取方法。通过超声回波信号广义S变换-时频熵的峰值变化确定正常区域与辐照区域超声散射回波信号的边界,提高了截取信号的可靠性。针对传统的经验模态分解(EMD)算法的缺点,将消除趋势波动分析(DFA)算法与变分模态分解(VMD)算法相结合,提出了一种D...

【文章页数】：117 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1-1HIFU治疗示意图

HIFU治疗过程中超声信号特征提取与生物组织变性识别3图1-1HIFU治疗示意图HIFU技术在国外开始研究的时间较早，经过多年的研究发展，已经取得了较为丰硕的研究成果。在1927年，WoodNB等人研究了HIFU技术对小鱼以及青蛙产生的生物效应，并发表了相关论文[23]，从此，H....

图2-1HIFU辐照实验系统

博士学位论文10材料。本章第一节为引言部分；第二节介绍了超声无损检测实验系统的组成以及工作原理，主要包括了HIFU辐照实验系统以及水浴加热实验系统；第三节介绍了超声数据采集方法，主要包括HIFU辐照过程中B型超声回波信号以及水浴加热过程中超声透射信号的采集与获取；第四节研究了HI....

图2-2B超机成像图

HIFU治疗过程中超声信号特征提取与生物组织变性识别11的B型超声回波信号，并将超声回波信号通过数字示波器转化为数字信号，保存在PC机中。图2-2B超机成像图图2-3PC机显示界面HIFU源：HIFU源由深圳普罗公司设计制造，中心频率为1.39MHz，输出功率范围为210-300....

图2-3PC机显示界面

HIFU治疗过程中超声信号特征提取与生物组织变性识别11的B型超声回波信号，并将超声回波信号通过数字示波器转化为数字信号，保存在PC机中。图2-2B超机成像图图2-3PC机显示界面HIFU源：HIFU源由深圳普罗公司设计制造，中心频率为1.39MHz，输出功率范围为210-300....

本文编号：3923590