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(qiáng)度聚焦超聲技術(shù)(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(yīng)用于實(shí)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(shí)時監(jiān)控直接關(guān)系到治療過程的安全性。針對于以旋轉(zhuǎn)B超圖像作為引導(dǎo)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(jìn)行分割、三維重建并進(jìn)行三維可視化以確定治療區(qū)域相對于腫瘤的準(zhǔn)確位置。
　　本文

2、在研究了目前臨床上應(yīng)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(jìn)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(diǎn)位置和靶區(qū)大小自動設(shè)定感興趣區(qū)域并對感興趣區(qū)域內(nèi)進(jìn)行最大類間方差閾值分析并以該閾值進(jìn)行閾值水平集分割,研究結(jié)果表明,該方法在克服了傳統(tǒng)方法主觀性強(qiáng)、耗時長、圖像灰度不均勻時會在分割結(jié)果內(nèi)部出現(xiàn)孔洞等缺點(diǎn)的同時保證了分割結(jié)果的敏感性和準(zhǔn)確性。為了對治療區(qū)域及腫瘤進(jìn)行三維可視化,本文首先通過坐標(biāo)變換和插值方法將旋

3、轉(zhuǎn) 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(jìn)行了比較,研究結(jié)果表明采用距離加權(quán)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(shí)際治療過程中需要對腫瘤和治療區(qū)域進(jìn)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(shè)計研究了采用面繪制對腫瘤和治療區(qū)域進(jìn)行同時三維可視化的方法,最終采用移動立方體方法結(jié)合一定的透明顯示技術(shù)對頭部皮膚和骨骼成功地進(jìn)行同時顯示,在避免了體繪制方法數(shù)據(jù)量