[发明专利]一种基于B超图像实现HIFU治疗时声空化的时空量化监控系统及方法

权利要求书

1.一种基于B超图像实现HIFU治疗时声空化的时空量化监控方法，其步骤为：

步骤一、对体外仿体进行HIFU辐射，并使用B超图像采集系统采集体外仿体视频图像；

步骤二、截取步骤一采集视频图像的目标区域，所述的目标区域为空化泡群所在区域；

步骤三、对步骤二所得B超图像进行灰度处理，去除图像中干涉条纹以及非空化泡群区域的干扰；

步骤四、获取步骤三所得图像中一帧图像的空化泡群区域轮廓，对所述区域轮廓内像素点进行计数，以区域轮廓内像素点个数量化空化泡群面积；

步骤五、对步骤三所得图像的每一帧图像均做步骤四所述操作，生成空化泡群面积随帧数变化曲线，再将所述帧数以B超图像采集系统扫描帧频率表示，即得空化泡群面积随时间的变化规律。

2.根据权利要求1所述的一种基于B超图像实现HIFU治疗时声空化的时空量化监控方法，其特征在于：步骤二所述的目标区域为以空化泡群为中心，半径为3～5cm的区域。

3.根据权利要求2所述的一种基于B超图像实现HIFU治疗时声空化的时空量化监控方法，其特征在于：步骤三所述对B超图像进行灰度处理，去除图像中干涉条纹以及非空化泡群区域干扰的具体步骤为：

a、提取经步骤二处理后视频图像中最后三帧连续图像的像素点坐标和灰度值；

b、确定最佳灰度阈值，该灰度阈值为所述连续三帧图像中干涉条纹和非空化泡群区域的最高灰度值，且不能高于空化泡群区域的最小亮度值；

c、确定最佳灰度阈值后，从所述视频图像的第一帧图像开始，以两帧连续图像为一组，将两帧连续图像中灰度值小于最佳灰度阈值的像素点灰度值设为0，其他像素点灰度值不变，并增强处理后两帧连续图像的图像对比度；

d、将经步骤c处理后两帧连续图像对应坐标相同的像素点灰度值开根号后相乘，合成一新图像，该新图像经5x5高斯滤波平滑处理后替换所述两帧连续图像的前一帧图像，后一帧图像保持不变并作为下一组两帧连续图像中的前一帧；

e、重复步骤c和d中对所述两帧连续图像的操作过程，对视频图像进行处理，生成滤除干扰后的视频图像。

4.一种基于B超图像实现HIFU治疗时声空化的时空量化监控系统，包括信号发生器(2)、功率放大器(3)、聚焦换能器(5)和水槽(9)，其特征在于：还包括B超图像采集系统(1)、阻抗匹配电路(4)、仿体(6)、超声探头(7)和三维运动平台(8)，所述的信号发生器(2)、功率放大器(3)、阻抗匹配电路(4)和聚焦换能器(5)依次相连，功率放大器(3)将信号发生器(2)输出的波形信号放大，经阻抗匹配电路(4)后驱动聚焦换能器(5)激发声场；所述的聚焦换能器(5)和仿体(6)位于水槽(9)内部；所述的B超图像采集系统(1)与三维运动平台(8)相连，该B超图像采集系统(1)控制三维运动平台(8)带动超声探头(7)在仿体(6)表面辐照。