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高强度聚焦超声(HighIntensityFocusedUltrasound,简称HIFU)在肿瘤治疗邻域作为一种具有巨大潜力的、无损的、有效的局部治疗手段,受到了普遍关注。它能在短时间内使病变组织的温度升至65℃以上,导致肿瘤组织凝固性坏死,从而达到治疗恶性肿瘤的目的。
近十年来,国内外学者在HIFU治疗的理论研究及HIFU的生物效应方面作了许多有成效的工作。但是这些研究多数仍停留在实验室阶段,还没有应用到临床治疗。在计算机技术的支持下,我们课题组开展了把HIFU实验研究成果应用到临床肿瘤治疗的研究工作,并在临床应用上取得了初步成功。
HIFU超声刀肿瘤治疗仪是经过科研攻关所取得的科研成果。计算机辅助治疗系统是HIFU超声刀肿瘤治疗仪的核心系统,它是一个集自动控制、数据通讯、医学图像处理、计算机图形学和三维重建等多种计算机技术为一体的综合软件系统。本文就是在计算机辅助治疗系统软件的开发过程中对所完成工作的总结与体会。
本文在介绍了超声热疗发展简史及HIFU技术的特点之后,在描述HIFU超声刀肿瘤治疗仪系统结构的基础上,着重介绍了计算机辅助治疗系统。本人所完成的工作主要包括:1、智能化控制命令与控制数据的生成与传输;2、实时监控图像的采集,运用数字图像处理技术改善了图像的质量;3、分析了几种经典分割算法运用到本系统的利弊后,提出了一种适用性改进算法;4、分析了三维重建在本系统中实现的可行性,并利用基本重建算法和OpenGL工具实现了肿瘤的初步重建,为后面的研究工作打下了基础。5、HIFU治疗资料的数据库管理。在文章最后还对HIFU超声刀肿瘤治疗仪的进一步研究工作提出了一些意见和建议。