【摘要】： 研究背景 高強(qiáng)度聚焦超聲(High Intensity Focused Ultrasound,HIFU)是一種新興的無(wú)創(chuàng)治療技術(shù),早在20世紀(jì)40年代,國(guó)外的學(xué)者提出用HIFU從體外對(duì)患者進(jìn)行無(wú)創(chuàng)性的手術(shù)的設(shè)想,繼而又有專家進(jìn)行了中樞神經(jīng)系統(tǒng)HIFU治療的實(shí)驗(yàn)性研究,但是在實(shí)驗(yàn)中的有效的實(shí)時(shí)監(jiān)控和療效評(píng)價(jià)手段的缺失直接制約著這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展。70年代后,有學(xué)者先后嘗試?yán)脽犭娕坚槻迦氚袇^(qū)測(cè)溫[1]、影像學(xué)的超聲、CT和磁共振(MRI)、超聲彈性成像和IBS技術(shù)對(duì)HIFU治療進(jìn)行實(shí)施療效評(píng)價(jià)。目前HIFU在臨床治療中應(yīng)用最為廣泛的監(jiān)控手段是超聲灰度監(jiān)控,但是利用超聲的灰度監(jiān)控,存在著發(fā)生凝固性壞死但是無(wú)法觀察到灰度變化的情況,直接影響對(duì)HIFU治療的實(shí)時(shí)療效評(píng)價(jià)。本研究通過(guò)HIFU輻照新鮮離體牛肝后,提取聲像圖,采用多分辨率紋理參數(shù)對(duì)凝固性壞死區(qū)圖像進(jìn)行判別,為HIFU治療中進(jìn)行更準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)療效評(píng)價(jià)奠定基礎(chǔ)。 目的 利用散斑多分辨率下的紋理參數(shù)對(duì)HIFU所致組織凝固性壞死區(qū)圖像進(jìn)行評(píng)價(jià),試圖建立一種敏感準(zhǔn)確的對(duì)HIFU所致組織凝固性壞死的評(píng)價(jià)方式,彌補(bǔ)HIFU在臨床治療過(guò)程中通過(guò)灰度變化判斷實(shí)時(shí)療效的不足。 材料和方法 1.1研究對(duì)象:新鮮離體牛肝(屠宰6小時(shí)之內(nèi))。選用10塊牛肝,每個(gè)牛肝上輻照10個(gè)點(diǎn),共100個(gè)輻照點(diǎn)。 1.2實(shí)驗(yàn)設(shè)備:采用JC型聚焦超聲腫瘤治療系統(tǒng),治療頭頻率1.03MHz,焦距為156mm。對(duì)牛肝進(jìn)行輻照時(shí),采用預(yù)先設(shè)計(jì)好的輻照參數(shù),在超聲引導(dǎo)下進(jìn)行定點(diǎn)輻照。 1.3試驗(yàn)方法步驟: 1.3.1將每個(gè)接受HIFU輻照的組織輻照前的超聲和灰度圖像存檔,接受不同輻照時(shí)間后的超聲和灰度圖像存檔,備觀察。 1.3.2將采集的超聲圖像使用Matlab7.0軟件截取感興趣的區(qū)域,對(duì)圖像進(jìn)行兩次小波變換,每幅原始圖像生成九幅分別代表不同頻域和分辨率的圖像。使得原本肉眼無(wú)法分辨的細(xì)微紋理肉眼可見。 1.3.3將Excel中存儲(chǔ)的通過(guò)二次小波得到的多分辨率下的紋理參數(shù)數(shù)據(jù)錄入weak3.6軟件的SVM工具箱中,通過(guò)訓(xùn)練得出分類決策的超平面。并以分類決策超平面為標(biāo)準(zhǔn),用剩下的樣本作為測(cè)試集,用來(lái)分類判別,驗(yàn)證其魯棒性。 1.3.4記錄根據(jù)肉眼觀察HIFU輻照后有灰度變化的輻照點(diǎn)個(gè)數(shù),確定通過(guò)灰度監(jiān)測(cè)HIFU凝固性壞死的輻照點(diǎn)個(gè)數(shù)。 1.3.5采用ROC曲線評(píng)價(jià)測(cè)試結(jié)果,判斷其準(zhǔn)確性。 1.3.6實(shí)驗(yàn)結(jié)果采用SPSS12軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。 結(jié)果 1 Fall對(duì)離體牛肝HIFU輻照后發(fā)生凝固性壞死的診斷靈敏度為86.96%; 2 F3對(duì)離體牛肝HIFU輻照后發(fā)生凝固性壞死的診斷靈敏度為70.97%。 3 G3min對(duì)離體牛肝HIFU凝固性壞死壞死的診斷靈敏度為23.19%; 4 Gj對(duì)離體牛肝HIFU凝固性壞死診斷靈敏度為52.22% 5 F3和Fall對(duì)離體牛肝HIFU凝固性壞死的診斷的ROC曲線面積分別為AF3=0.79,AFall=0.81。 6 G3min和Gj對(duì)離體牛肝HIFU凝固性壞死診斷的ROC曲線面積分別為AG3min =0.54,AGj =0.67。 結(jié)論 利用聲像圖散斑多分辨率下紋理參數(shù)和聲像圖灰度對(duì)HIFU所致新鮮離題牛肝組織凝固性壞死的判斷,并且將兩種方法進(jìn)行比較。證明利用多分辨率下紋理參數(shù)對(duì)凝固性壞死的判斷是可行的,且靈敏度高于超聲灰度圖像對(duì)HIFU凝固性壞死判斷的靈敏度。利用ROC曲線進(jìn)行驗(yàn)證,Fall、Fl、G3min、Gj四個(gè)參數(shù)的ROC下曲線面積分別達(dá)到了0.81、0.79、0.54和0.67。根據(jù)ROC曲線的面積和診斷準(zhǔn)確度的對(duì)應(yīng)關(guān)系,利用Fall和Fl對(duì)HIFU凝固性壞死診斷準(zhǔn)確率達(dá)到中等水平。G3min和Gj對(duì)HIFU凝固性壞死診斷準(zhǔn)確率為低下。Fall和Fl兩種參數(shù)診斷準(zhǔn)確率高于G3min和Gj。
【圖文】：

27圖 1 JC200 型聚焦超聲治療系統(tǒng)Fig 1 JC-mode high intensity focused ultrasound (HIFU)Tumor

圖 2 JC 型聚焦超聲設(shè)備原理圖Fig2 JC-mode high intensity focused ultrasound rapeutic System
【學(xué)位授予單位】：重慶醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：R445.1

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本文編號(hào)：2635421