MRI-pHIFU子宮肌瘤治療系統(tǒng)軟件開發(fā)研究.pdf

1、相控高強度聚焦超聲(Phased High Intensity Focused Ultrasound，pHIFU)熱療技術可以對用于非侵入性的物理治療。它可以穿過皮膚表層而不引起損傷，將超聲產(chǎn)生的熱能量聚集于靶區(qū)，從而使靶區(qū)溫度迅速上升。當靶區(qū)溫度達到65℃以上時，就會產(chǎn)生熱損傷，消融腫瘤的同時不會引起其他正常組織的損傷。同時，超聲治療幾乎沒有任何生物毒副反應，可以在必要的時候進行多次治療。
　　在臨床治療中，安全性與可靠性至關重

2、要。近幾年磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）技術發(fā)展迅猛，相較于X射線、電子斷層掃描（Computed Tomography，CT）等成像設備，MRI成像具有無放射損傷、高分辨率的特點，尤其是MRI無損實時測溫技術的實現(xiàn)，使得MRI技術逐步成為pHIFU治療過程提供影像支持的首選方式。MRI技術可以為PHIFU手術確定術前靶區(qū)，術中監(jiān)測、測溫，術后評估，在pHIFU治療中起到了至關重要的作用。目前

3、，國內(nèi)外有很多知名的研究團隊都在致力于MRI引導pHIFU技術的研究。
　　本文主要完成了MRI-pHIFU子宮肌瘤治療系統(tǒng)的軟件研發(fā)和升級。該系統(tǒng)由上海交通大學生物醫(yī)學儀器研究所自主研發(fā)的pHIFU設備和鑫高益醫(yī)療器械股份有限公司提供的1.5T超導 MRI共同組成?；诂F(xiàn)有的硬件系統(tǒng)和實際需求，重新構(gòu)建系統(tǒng)框架，開發(fā)了一套系統(tǒng)穩(wěn)定、操作便捷的軟件系統(tǒng)。整個軟件系統(tǒng)分為兩個軟件：一個是運行在工控機上，主要負責對 pHIFU控制的H

4、ifuControl軟件；另一個是主機上的HifuMain軟件，負責完成治療中大部分操作內(nèi)容，以及和HifuControl、MRI通信。在軟件開發(fā)的過程中，依據(jù)軟件工程的思想，對整個軟件進行需求分析，明確功能和性能。在此基礎上基于模塊化編程的思想，采用單例設計模式、狀態(tài)設計模式等設計模式，使得整個軟件穩(wěn)定運行，達到功能需求。同時利用SVN進行版本控制，方便團隊合作和軟件的傳承，利用Doxygen規(guī)范注釋，方便生成參考手冊。
　　本

5、軟件系統(tǒng)治療過程可分為探頭定位，MRI掃描控制，pHIFU參數(shù)設置，治療區(qū)域勾選，治療計劃生成、治療啟動等步驟。單層面治療可以依據(jù)測溫結(jié)果完成閉環(huán)控制，自動治療。因MRI測溫尚達不到實時測溫的要求，約5s完成一次測溫，所以采用脈沖式加熱方法，自動生成治療時序，對焦點溫度和整個靶區(qū)進行監(jiān)測，在當前治療點達到65℃后自動進入下一個點的治療，進而完成單個層面的自動治療。在此基礎上，完成多個層面治療后可以實現(xiàn)腫瘤的消融。在軟件系統(tǒng)開發(fā)完成后，已