肖 达,王润民*,邹 孝,董 胡,钱盛友*,江剑辉

(1.湖南师范大学物理与信息科学学院,长沙 410081;2. 深圳普罗惠仁医学科技有限公司,广东 深圳 518067)

基于Gabor变换和灰度梯度共生矩阵的超声无损测温研究*

肖 达1,王润民1*,邹 孝1,董 胡1,钱盛友1*,江剑辉2

(1.湖南师范大学物理与信息科学学院,长沙 410081;2. 深圳普罗惠仁医学科技有限公司,广东 深圳 518067)

提出了一种基于Gabor变换和灰度梯度共生矩阵(CMGG)的超声无损测温方法。通过高强度聚焦超声(HIFU)对新鲜离体猪肉组织进行辐照,实时获取辐照前后的超声图像,对其做数字减影和Gabor滤波,提取归一化后灰度梯度共生矩阵的二阶参数梯度平均、混合熵和逆差矩作为温度的表征参数。实验结果表明:Gabor滤波后的灰度-梯度共生矩阵的二阶参数梯度平均、混合熵和逆差矩与温度的相关系数分别达到0.980 4、0.985 4和-0.964 4,优于传统的灰度均值法和实值Gabor系数法。Gabor滤波后的灰度-梯度共生矩阵的二阶参数混合熵在37 ℃～55 ℃能较好地反映温度变化信息,梯度平均则在55 ℃～85 ℃有更好的测温效果。

高强度聚焦超声;无损测温;Gabor变换;灰度共生梯度矩阵

高强度聚焦超声HIFU(High-Intensity Focused Ultrasound)治疗作为一种新型的医学治疗技术手段,由于其对患者造成创伤小,经济成本低、实时性良好而被医疗领域广泛应用[1-2]。其原理主要是利用超声波在病灶区瞬间产生60 ℃以上的高温来杀死肿瘤细胞来达到治疗的目的,所以在HIFU热疗中温度的控制是非常重要的因素[3-4]。如何快速准确地测定治疗区域的温度成为这一技术的关键性问题。……