【摘 要】
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核磁共振引导的相控型高强度聚焦超声治疗系统(Magnetic Resonance-Phased High Intensity Focused Ultrasound System,简称MR-PHIFU)结合了MR可成像、可无损测温和PHIFU非侵
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核磁共振引导的相控型高强度聚焦超声治疗系统(Magnetic Resonance-Phased High Intensity Focused Ultrasound System,简称MR-PHIFU)结合了MR可成像、可无损测温和PHIFU非侵入性治疗的优点,广泛应用在肿瘤治疗领域。在MR-PHIFU治疗过程中,定位系统将超声坐标系下的治疗坐标点转换为MR坐标系下的点,定位系统的准确性直接影响了治疗的准确性和安全性。本文提出了以下几点提高MR-PHIFU系统定位精度的方法:一是在基于探头的粗定位环节中,将通过手动进行标记点选择的方法改进为通过图像识别进行快速精准的自动选择;二是提出了基于PHIFU多焦点加热模式的快速定位方法。标记点自动选取算法方面,分别针对2种探头设计方案,设计了不同的自动取点算法。对于凹槽型标记物的探头,由于标记点在探头边缘,此处可以利用Sobel算子进行图像识别,自动获取标记点的坐标。对于立柱型标记物的探头,可以利用K-means算法自动分类出标记点。相比于手动取点方法,自动取点算法操作简便,节省了时间,并且减少了人为手动取点环节可能造成的误差。在精细定位环节中,提出了基于PHIFU多焦点加热模式下的测温定位方法。利用PHIFU的4焦点循环加热模式,可以一次生成4个焦点,并同时对4个焦点进行测温。文章提出了一种标记点优化筛选算法,对2次加热形成的8个焦点的MR坐标数据进行优化筛选,计算出精细定位转换矩阵,提升精确度。
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