The invention relates to a microwave ablation monitoring method based on harmonic weighted characteristic parameter differential imaging, which can effectively improve the accuracy of ultrasonic monitoring during microwave ablation and provide reliable and effective monitoring and evaluation for clinical microwave ablation. The invention uses ultrasonic transducer to collect ultrasonic backscatter signal of microwave ablation tissue; separates the base and harmonic components of backscatter signal, demodulates and obtains ultrasonic harmonic envelope signal; calculates harmonic characteristic parameters by multi-size window and weighted level value; obtains harmonic weighted characteristic parameter pixel set of ablation tissue by single step traversal method; obtains harmonic weighted characteristic parameter pixel set by differential set form. Ablation tissue enhanced harmonic weighted parameter image. The invention solves the problems of slow monitoring response and poor image resolution in the later stage of ablation.
【技术实现步骤摘要】
一种超声谐波加权定征参数差分成像的微波消融监测
本专利技术涉及一种超声谐波加权定征参数差分成像的微波消融监测方法,属生物医学超声定量检测
技术介绍
癌症严重威胁着人类的健康和生命。为了提高治愈率与生存率的同时有效降低患者的痛苦,研究人员利用微波消融技术进行微创的热疗方法得到了医学家们的肯定,目前微波消融已经成为原发性和继发性癌症的常规治疗方法。然而在微波消融的治疗过程中,存在着热疗剂量的问题。因此在治疗过程中检测消融组织的消融区域与温度成为了微波消融临床治疗过程中的重要问题。目前,临床上无创监测微波消融的有效技术主要有核磁共振成像技术和超声成像技术两种。但是核磁共振成像设备的成本昂贵,消融设备与核磁共振系统也需要集成化,同时核磁共振成像的测温延时较大。超声检测技术相比于核磁共振技术,检测的成本低廉,同样没有电离辐射,并且可以进行实时的扫描成像处理,由此超声检测是最理想的用于监测微波消融组织的实时监测技术。在微波消融过程中,我们可以计算平均散射体间距,声辐射力,弹性模量,剪切模量,回波的偏移时间,衰减系数,以及背向散射能量等指标以推断消融组织的变性程度。同时也有研究利用参数统计对微波消融组织进行检测,如Nakagami模型参数。然而现行方法存在以下不足之处:(1)在微波消融的后期阶段监测结果随温度变化不敏感;(2)采集的用于定量参数统计分析的超声信号都是基于基波分量。针对上述存在的问题,本专利技术提出一种超声谐波加权定征参数差分成像的微波消融监测方法,利用超声谐波包络信号加权定征参数差分的成像方法,以实现高精度、高灵敏度、标准化的临床微波消融监测。 ...
【技术保护点】
1.一种超声谐波加权定征参数差分成像的微波消融监测方法,其特征在于包括如下步骤:步骤1,利用开放式超声检测系统采集并存储微波消融组织的超声回波信号;步骤2,分离背散射信号的基、谐波成分,解调获取超声谐波包络信号;步骤3,基于Nakagami模型,使用多尺寸窗口及加权级值计算谐波加权定征参数;步骤4,采用单步步进遍历获取消融组织的谐波加权定征参数像素集;步骤5,利用差分集合形式获取消融组织增强型谐波加权定征参数图像。
【技术特征摘要】
1.一种超声谐波加权定征参数差分成像的微波消融监测方法,其特征在于包括如下步骤:步骤1,利用开放式超声检测系统采集并存储微波消融组织的超声回波信号;步骤2,分离背散射信号的基、谐波成分,解调获取超声谐波包络信号;步骤3,基于Nakagami模型,使用多尺寸窗口及加权级值计算谐波加权定征参数;步骤4,采用单步步进遍历获取消融组织的谐波加权定征参数像素集;步骤5,利用差分集合形式获取消融组织增强型谐波加权定征参数图像。2.根据权利要求1所述的一种超声谐波加权定征参数差分成像的微波消融监测方法,其特征是,使用多尺寸窗口单步步进遍历计算谐波Nakagami定征参数;在每移动λ步长的遍历范围内,利用不同尺寸窗口连续采样多帧谐波包络信号,根据Nakagami模型公式(2)和(3)分别计算多帧谐波包络信号下不同尺寸窗口的形状因子及缩放因子的定征参数值;背散射谐波包络信号r的Nakagami函数模型概率:其中,Γ(g)是伽马函数;ω是缩放因子;μ是形状因子。令E(g)代表期望算式,则两个因子由ω=E(r2)(2)和计算,存储以参数起始位置窗宽为λ窗内两定征参数值...
【专利技术属性】
技术研发人员:张榆锋,朱宏萱,廖泽容,李支尧,张俊华,高莲,
申请(专利权)人:云南大学,
类型:发明
国别省市:云南,53
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