本文關鍵詞：交互式壓力反饋超聲彈性成像系統(tǒng)的設計與應用研究

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【摘要】：在本文中我們搭建了一種交互式壓力反饋超聲彈性成像系統(tǒng),并測試了該系統(tǒng)提高超聲彈性成像的可重復性與穩(wěn)定性的可行性。交互式壓力反饋超聲彈性成像系統(tǒng)由壓力傳感器、谷歌眼鏡、數(shù)據(jù)采集卡、圖像采集卡、筆記本電腦和臨床超聲彈性成像儀組成。我們用一個三維打印的夾持裝置將壓力傳感器和超聲探頭集成為一體,來動態(tài)地檢測超聲彈性成像操作過程中的壓力大小。在該系統(tǒng)中,計算機可以實時地采集到超聲彈性成像中操作壓力信息和彈性圖像信息。由計算機產生的目標壓力曲線和操作者產生的實際壓力曲線會通過無線網絡連接投射到谷歌眼鏡上,通過對比兩者間的差異來指導醫(yī)師進行超聲探頭的按壓操作。交互式壓力反饋超聲彈性成像系統(tǒng)性能和效果的測試由六個操作者在一塊商業(yè)化的超聲彈性仿體上完成。相關實驗結果表明操作者可以在交互式超聲彈性成像系統(tǒng)軟件界面的幫助之下,很容易地跟隨目標壓力曲線(方波波形和正弦波形)在組織上施加我們所期望的給定幅度和頻率的壓力。在區(qū)分不同的硬度目標實驗中,交互式壓力反饋超聲彈性成像系統(tǒng)能夠區(qū)分楊氏模量為8 kPa和14 kPa的管道,其中p值為0.013；而常規(guī)的超聲彈性成像卻不能夠區(qū)分,其中p值為0.107。在不同壓力設定條件下的可重復性測試表明交互式壓力反饋超聲彈性成像系統(tǒng)與常規(guī)的超聲彈性成像相比,能夠在不同的操作者之間取得一個較小變異系數(shù)。一系列實驗證明了我們搭建的交互式壓力反饋超聲彈性成像系統(tǒng)能夠提高超聲彈性成像的可重復性和穩(wěn)定性。在仿體實驗的驗證的基礎上,未來還需要進一步的臨床實驗,去改進該系統(tǒng)的設計來評價其對臨床乳腺癌篩查和診斷的積極作用。
【關鍵詞】：超聲彈性成像 壓力反饋 谷歌眼鏡 可重復性 仿體實驗
【學位授予單位】：中國科學技術大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH776
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 引言10
• 1.2 乳腺癌現(xiàn)有的診斷方法10-13
• 1.3 課題研究的目的和主要研究內容13-16
• 1.3.1 課題的研究目的和意義13-14
• 1.3.2 課題的目標和主要研究內容14
• 1.3.3 論文的結構組織14-16
• 第2章 超聲彈性成像技術16-24
• 2.1 引言16
• 2.2 超聲成像技術的概述16-20
• 2.2.1 靜態(tài)/準靜態(tài)壓迫性彈性技術18
• 2.2.2 聲輻射力脈沖成像技術18-19
• 2.2.3 瞬時彈性成像技術19
• 2.2.4 振動聲彈性成像技術19-20
• 2.2.5 血管彈性成像技術20
• 2.3 彈性成像在臨床上的應用背景20-21
• 2.4 本章小結21-24
• 第3章 交互式壓力反饋超聲彈性成像系統(tǒng)的搭建24-38
• 3.1 引言24
• 3.2 系統(tǒng)的設計要求24-25
• 3.3 系統(tǒng)的原理及實現(xiàn)25-26
• 3.4 系統(tǒng)的硬件部分26-31
• 3.4.1 超聲檢測儀26-27
• 3.4.2 探頭的設計27
• 3.4.3 壓力傳感器27-30
• 3.4.4 圖像采集卡與數(shù)據(jù)采集卡30-31
• 3.4.5 谷歌眼鏡31
• 3.5 系統(tǒng)的軟件部分31-36
• 3.5.1 系統(tǒng)界面的設計31-35
• 3.5.2 系統(tǒng)與Google glass的通訊部分35-36
• 3.6 本章小結36-38
• 第4章 仿體實驗38-44
• 4.1 引言38
• 4.2 實驗中所用仿體38-39
• 4.3 實驗步驟39-40
• 4.4 評價方法40-42
• 4.4.1 五分評分法41
• 4.4.2 應變率比值法41-42
• 4.4.3 組織彌散定量分析42
• 4.5 統(tǒng)計方法42-43
• 4.6 本章小結43-44
• 第5章 實驗結果分析44-50
• 5.1 引言44
• 5.2 結果分析44-49
• 5.2.1 交互式壓力反饋測試44-45
• 5.2.2 不同壓力情形下的超聲彈性圖像45-47
• 5.2.3 區(qū)分不同的硬度目標47-48
• 5.2.4 可重復性實驗48-49
• 5.3 本章小結49-50
• 第6章 論文的總結與展望50-52
• 6.1 總結50
• 6.2 存在的問題50-51
• 6.3 未來的展望51-52
• 參考文獻52-58
• 致謝58-60
• 在讀期間發(fā)表的學術論文與取得的科研成果60

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