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高强度聚焦超声(HIFU)技术作为一种非侵入性肿瘤治疗新方法已成为国际超声治疗学领域的研究热点。HIFU治疗过程监控是确保HIFU治疗高效安全的关键之一,也是HIFU技术发展中亟待解决的重要问题。HIFU疗效评价作为监控技术中不可或缺的部分,目前国内外对其研究还不全面,尚存在许多问题有待探索。在HIFU与B超配合使用的实验条件下,本文从图像处理的角度出发,研究了生物组织变性的监测方法和B超图像特征与治疗区组织损伤程度的相关性。本文所做的主要工作有:1、数据预处理。对HIFU辐照前后获得的B超图像进行减影、和去噪等处理,消除了干扰影响且突出组织损伤区域信息。2、生物组织变性监测。比较了不同图像特征参数用于生物组织变性监测的效果;在此基础上,综合小波变换系数、分形截距等两类特征参数建立了神经网络进行变性监测。结果表明:小波变换系数和分形截距用于组织变性监测都能取得较好的效果,各自具有优势;两者结合并用神经网络进行训练后,能够进一步提高监测效果。3、图像特征与组织损伤程度的关系。结合切片分析,研究了B超图像特征与HIFU剂量、治疗区域组织损伤程度的相关性。结果表明:B超图像灰度平均值与HIFU辐照剂量在一定范围内呈正相关性;而当剂量达到一定大小时,灰度平均值不再随剂量的增加而增大;在一定范围内,灰度平均值随着生物组织凝固性坏死区域的增大而增大,且不同组织损伤区域等级之问灰度平均值存在明显的界限。本文做了大量的实验研究,通过大量数据样本分析研究了生物组织变性监测方法和治疗区组织损伤程度评价方法。这些方法能较有效地评价HIFU治疗情况,同时对HIFU实时监控有很大的帮助。本文所做的工作对HIFU治疗有重要意义,有助于推动HIFU技术的应用和发展。