mba論文腦腫瘤射頻消融手術(shù)規(guī)劃關(guān)鍵技術(shù)研究pdf

1、U D C ：6 2 1中文圖書(shū)分類號(hào)：R 3 1 8 ．6學(xué)校代碼：1 0 0 0 5學(xué) 號(hào)：$ 2 0 1 0 1 5 0 4 4密 級(jí)：公開(kāi)北京工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文題 目： 腦腫瘤射頻消融手術(shù)規(guī)劃關(guān)鍵技術(shù)研究英文題目：T H E K E Y T E C H N O L O G I E S R E S E A R C H O FR A D I O F R E Q U E N C Y A B L A T I O N S U R G

2、 E R YP L A N N I N G F O R B A R I N T U M O R S論文 作 者：學(xué) 科：研 究 方 向：申 請(qǐng) 學(xué) 位：指導(dǎo)教 師：所在 單位：答辯 日 期：授予學(xué)位單位：李鵬生物醫(yī)學(xué)工程生物醫(yī)學(xué)電子與信息處理工學(xué)碩士吳水才教授生命科學(xué)與生物工程學(xué)院2 0 1 3 年6 月北京工業(yè)大學(xué)摘要摘要射頻消融技術(shù)作為一種腫瘤微創(chuàng)物理治療方法，已廣泛應(yīng)用于多種實(shí)質(zhì)性腫瘤和腦神經(jīng)性疾病的治療，但目前臨床治療中射頻加熱

3、功率和時(shí)間的確定還主要依賴于醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)。本文研究目的是利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行手術(shù)規(guī)劃，在術(shù)前輔助醫(yī)生設(shè)計(jì)出射頻消融最佳治療計(jì)劃，確定射頻加熱功率和時(shí)間等參數(shù)。通過(guò)對(duì)腦M I u 序列掃描圖像的處理，對(duì)腦腫瘤進(jìn)行分割和三維可視化建模；通過(guò)建立腦腫瘤射頻消融傳熱模型，用有限元方法模擬射頻消融溫度場(chǎng)分布；根據(jù)模型匹配法對(duì)腦病灶和模擬溫度場(chǎng)進(jìn)行“適形”匹配，從而確定出最佳治療方案；研制腦腫瘤射頻消融手術(shù)規(guī)劃系統(tǒng)。具體研究?jī)?nèi)容如下：( 1 ) 針對(duì)目前臨

4、床上主要靠手動(dòng)分割提取腦腫瘤邊界的現(xiàn)狀，提出了一種基于圖論的交互式圖像分割方法，并且對(duì)原算法進(jìn)行了兩點(diǎn)改進(jìn)。一是利用相干濾波器代替高斯濾波器進(jìn)行圖像預(yù)處理，該濾波器在濾除圖像噪聲的同時(shí)可以增強(qiáng)圖像的邊緣，更有利于對(duì)腫瘤輪廓的提??；二是針對(duì)圖論在分割腫瘤內(nèi)部灰度差異較大時(shí)難以取得合適分割參數(shù)的問(wèn)題，通過(guò)降低圖像分辨率來(lái)減小圖像內(nèi)部灰度不均勻性對(duì)分割造成的影響，利用圖論對(duì)分辨率減小后的圖像進(jìn)行分割，然后再用線性插值方法恢復(fù)到原分辨率，取得了

5、較好的分割效果。利用三維面繪制中的移動(dòng)立方體算法對(duì)分割后的腦腫瘤進(jìn)行三維重建，得到腫瘤的立體模型，使醫(yī)生可以在立體層面對(duì)腫瘤進(jìn)行觀察。( 2 ) 針對(duì)目前臨床中射頻消融參數(shù)的設(shè)置主要依賴醫(yī)生經(jīng)驗(yàn)而非定量數(shù)據(jù)參考的問(wèn)題，利用博萊德R F A ．I I 型和F Y J S 8 5 ．I V 型溫控射頻消融儀進(jìn)行溫控射頻消融溫度場(chǎng)分布的實(shí)驗(yàn)研究；針對(duì)實(shí)驗(yàn)中的參數(shù)設(shè)置，利用A N S Y S 建立了相應(yīng)的有限元模型，以模擬射頻消融溫度場(chǎng)的分布情

6、況。通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)和有限元模擬中消融區(qū)范圍和消融區(qū)內(nèi)關(guān)鍵位置點(diǎn)的溫升變化，驗(yàn)證所建立有限元模型的可行性；利用有限元模型模擬不同參數(shù)下的消融區(qū)模型，建立射頻消融溫度場(chǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)。( 3 ) 為了輔助臨床醫(yī)生更好地進(jìn)行射頻消融手術(shù)，設(shè)計(jì)了一套針對(duì)腦腫瘤的射頻消融手術(shù)規(guī)劃系統(tǒng)。該系統(tǒng)由腦腫瘤三維可視化模塊、射頻消融溫度場(chǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理模塊和模型匹配模塊組成。通過(guò)對(duì)腦腫瘤進(jìn)行交互式分割和三維重建，使醫(yī)生在立體空間對(duì)腫瘤形態(tài)進(jìn)行觀察；溫度場(chǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)儲(chǔ)存有不同