A Study on the Temperature Correlation of B-mode Ultrasonic Image Gray for Noninvasive Temperature Monitoring in Hyperthermia

This paper deals with the temperature correlation of gray scale of B-mode ultrasound image from heated tissue. In this study, many in-vitro fresh pig livers are heated in a temperature range from 28 ℃ to 45℃, from which a series of B-mode ultrasonic images of livers were obtained. The gray-value is evaluated from the ultrasound images respectively. A correlation of the mean gray value of the selected regions (12×12 pixels) in B-mode ultrasonic images of liver and its temperature was pointed out. And the experiment results agreed the evaluation well. And it is possible to monitor the tissue temperature changing in hyperthermia using this correlation.

热消融组织B超图像纹理特征参数温度相关性

针对微波消融技术应用中的无创监测组织温度难题,通过B超原始射频信号重建B超图像,排除B超仪器的相关性,探讨了利用B超图像纹理特征实现热疗温度监测的可行性.通过水浴加热猪肝实验,采集不同温度下的猪肝B超射频信号,在此基础上重建B超图像并分析图像纹理特征参数(灰度直方图、灰度共生矩阵与灰度梯度共生矩阵)与温度的相关性.实验结果表明:组织B超图像纹理参数随着温度变化而变化,在20～60℃范围内灰度直方图中的灰度均值,灰度共生矩阵中的熵以及灰度梯度共生矩阵中的混合熵、逆差距、相关等5个参数与组织温度间具有较高的线性相关性,利用这5个参数可实现肿瘤微波消融治疗中组织温度的无创检测.

癌热疗中组织超声回波时移与其温度相关性

设计了实验系统,研究了生物组织超声回波时移与其温度的相关关系,以期利用这种相关性实现热疗中组织温度的无创检测.以去气水和新鲜的离体猪肝为实验研究对象,采集其在不同温度(20-50℃)下的组织背向反射超声回波信号.实验结果表明:组织内超声声速随温度的变化而变化,它与加热区域内的组织热膨胀一起引起了回波变化,回波时间的变化与温度升高之间有明显的相关性.初步研究证实:基于不同温度下组织背向反射超声波信号的精确采集,可利用回波时移的温度相关性实现组织温度的无刨检测.

基于互相关函数法的超声无损测温研究

生物组织的声速随温度变化明显。利用信号处理技术中的互相关函数分析方法,计算超声散射回波信号的时间延迟。通过分析超声散射回波的时间延迟和组织温度的关系,提取生物组织的温度信息。实验结果表明:当以最高温度时的超声散射回波信号为基准信号时,不同温度时的超声散射回波信号与基准信号的时间延迟随着温度的降低而增大。该种处理方法可有效检测到超声散射回波信号的时间延迟随温度变化的趋势。

肝组织超声图像特征参数与温度相关性研究

热疗过程中对组织温度进行实时无创监测是近年来研究的热点和难点。本文对新鲜离体猪肝进行水浴加热实验并采集超声图像;分析了固定感兴趣区域数字减影图像的灰度直方图、灰度共生矩阵和灰度-梯度共生矩阵特征参数与温度的相关性。分析结果表明,其中灰度均值、灰度标准差、灰度熵;4个方向(0°4,5°9,0°,135°)上的角二阶矩、对比度、逆差矩、相关;灰度分布不均匀性、能量、混合熵、惯性在26～45℃范围内与温度具有较高的相关性。以上11个图像特征可为选择测温模型参数提供参考,并有望应用于组织高温热疗凝固区检测等实际问题。