聚焦超聲治療中治療區(qū)域的分割及三維可視化研究.pdf

1、高強度聚焦超聲技術(HIFU, High-Intensity Focused Ultrasound)因其將能量聚焦于治療區(qū)域而不損傷周圍及聲通道上正常組織而被廣泛應用于實體腫瘤特別是子宮肌瘤的無創(chuàng)治療,治療過程中對于靶區(qū)的精確定位及治療過程的實時監(jiān)控直接關系到治療過程的安全性。針對于以旋轉B超圖像作為引導方式的聚焦超聲治療系統(tǒng),治療過程中需要對治療區(qū)域進行分割、三維重建并進行三維可視化以確定治療區(qū)域相對于腫瘤的準確位置。
　　本文

2、在研究了目前臨床上應用較為廣泛的基于區(qū)域閾值的分割方法對治療區(qū)域進行成功分割之后又提出一種基于閾值水平集的分割方法,該方法根據(jù)靶點位置和靶區(qū)大小自動設定感興趣區(qū)域并對感興趣區(qū)域內進行最大類間方差閾值分析并以該閾值進行閾值水平集分割,研究結果表明,該方法在克服了傳統(tǒng)方法主觀性強、耗時長、圖像灰度不均勻時會在分割結果內部出現(xiàn)孔洞等缺點的同時保證了分割結果的敏感性和準確性。為了對治療區(qū)域及腫瘤進行三維可視化,本文首先通過坐標變換和插值方法將旋

3、轉 B超圖像序列數(shù)據(jù)重建為可視化所需的正交三維體數(shù)據(jù)并對不同的插值算法進行了比較,研究結果表明采用距離加權插值方法在重建體的形狀和體積大小方面都優(yōu)于最近鄰插值方法。接著,根據(jù)實際治療過程中需要對腫瘤和治療區(qū)域進行同時三維顯示而體繪制的環(huán)節(jié)將占用大量治療時間這一問題,本文最后設計研究了采用面繪制對腫瘤和治療區(qū)域進行同時三維可視化的方法,最終采用移動立方體方法結合一定的透明顯示技術對頭部皮膚和骨骼成功地進行同時顯示,在避免了體繪制方法數(shù)據(jù)量