高強(qiáng)度聚焦超聲設(shè)備中計(jì)算機(jī)分析與控制系統(tǒng)的研制.pdf

1、高強(qiáng)度聚焦超聲(High Intensity Focused Ultrasound,HIFU)是近年來(lái)發(fā)展較快的腫瘤無(wú)創(chuàng)治療技術(shù).它利用超聲波良好的組織穿透性、方向性及聚焦性能,將超聲波聚焦于靶區(qū)組織,使靶區(qū)組織溫度在短時(shí)間內(nèi)上升到65℃以上,最終導(dǎo)致組織凝固性壞死,從而達(dá)到腫瘤治療的目的.但是這種治療方式對(duì)正常組織及靶區(qū)周圍組織不損傷或損傷很小.高強(qiáng)度聚焦超聲治療系統(tǒng)是一個(gè)集自動(dòng)控制、機(jī)械、醫(yī)學(xué)圖像處理、計(jì)算機(jī)技術(shù)和生物醫(yī)學(xué)效應(yīng)等多種

2、技術(shù)為一體的綜合系統(tǒng).它包括計(jì)算機(jī)分析與控制系統(tǒng)、HIFU發(fā)生系統(tǒng)、功率放大器及功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、水處理系統(tǒng)等部分.本文根據(jù)用戶實(shí)際需求,分析了現(xiàn)有HIFU系統(tǒng)的特點(diǎn)及不足,并以此為基礎(chǔ)完成了計(jì)算機(jī)分析與控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì).計(jì)算機(jī)分析與控制系統(tǒng)是HIFU的核心部分,其圖像處理以及軟件設(shè)計(jì)是關(guān)鍵.在圖像處理方面,作者提出了雙閾值圖像分割算法,并且結(jié)合改進(jìn)的snake算法,實(shí)現(xiàn)了圖像邊緣的半自動(dòng)識(shí)別.然后設(shè)計(jì)了PLC端控制程序以