HIFU的治疗效果很大程度上依赖于对目标靶区的定位、监控。基于超声引导的HIFU肿瘤治疗系统在治疗子宫肌瘤过程中,主要是依靠机载诊断超声设备对肿瘤进行监控,超声探头与治疗头集成在一起,只能经皮肤对子宫肌瘤成像,其成像效果不如单功能的诊断B超清晰。超声消融肿瘤的手术过程中还发现,当超声能量在靶区积累时,会对B超成像产生干扰信号,使图像变得模糊,甚至无法准确判断肿瘤区域。医生通常通过超声监控治疗区域,观察灰度变化来判断组织是否发生凝固性坏死。然而,这种变化在某些病例中不会出现,灰度变化也可能在短暂出现后随即消失,因此有时候仅仅通过普通的B超图像变化还不足以评价治疗效果。HIFU治疗中为了更好的监控靶区域,评价治疗效果,通常还需要借助其他影像资料,比如MRI/CT图像,超声造影图像等。超声造影成像技术可以通过注入造影剂来动态、清晰地显示微细血管,提示肿瘤位置,通过观察靶区的血流情况实时的评价治疗效果,该技术可以作为普通B超图像的有益补充。为了弥补某些情况下普通B超无法提示肿瘤区域,以及无法评价治疗效果的缺陷,本研究提出了一种新的影像监控方案,在B超监控图像上融合显示肿瘤的血管灌注区域,以便更好的引导海扶治疗、评价治疗效果,基于此,本文主要做了如下几个方面的研究：(1)本文创新的提出了一种基于超声造影的子宫肌瘤血管灌注区域提取方法,先采用Brox光流法估计出相邻图像帧的运动位移并根据位移场利用warp方法进行校正,接着基于校正后的肌瘤造影图像序列,根据造影微泡在血液中表现出的高亮、闪烁,区别于其他背景组织的信号特点提取出了灌注区域。结果表明该算法能很好地提取出肿瘤中的血管灌注区域,为进一步的超声造影图像的定量分析打下基础,有助于提示肿瘤的位置,弥补某些情况下普通超声图像显示肿瘤不清的情况,有助于HIFU的精确治疗。(2)为了得到整个子宫肌瘤立体的灌注分布情况,本文还研究了医学图像的三维重建算法。本研究在血管灌注的峰值时期内,按照一定的层间距扫描获取到覆盖整个子宫肌瘤的断层图像,并将每个断层的血管灌注区域提取出来,进行三维体重建,得到整个子宫肌瘤的血供的三维图像。(3)为了实现超声造影图像与普通超声图像相结合以共同指导HIFU治疗,本研究还设计开发了三维重建与图像融合系统。对靶区实时监控的同时,根据当前的层面信息对三维重建的血管灌注区域进行切割,获取到当前层面的血管灌注情况,并融合显示到实时超声图像上去,在实时超声图像显示出该断面的血流分布情况,从而更好的引导HIFU的治疗过程。本文设计的子宫肌瘤血管灌注区域提取算法简单,结果准确；采用光线投影法初步重建出了子宫肌瘤的血管灌注区域三维图像；成功实现了三维重建与图像融合系统,能够在实时超声图像融合显示血管灌注区域。这种新的影像监控方案有助于精确定位HIFU的治疗靶区,使高能量处于靶区内,减少对靶区以外区域的误损伤,降低了HIFU无创治疗的难度,提升治疗效果。