基于希尔伯特—黄变换的超声组织定征的研究

《基于希尔伯特—黄变换的超声组织定征的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、工程硕士学位论文基于希尔伯特-黄变换的超声组织定征的研究jiujjiu究究作者姓名曹文雄工程领域电子与通信工程校内指导教师林春漪副教授校外指导教师张岚高级工程师所在学院电子与信息学院论文提交日期2018年4月TheResearchofUltrasoundTissueCharacterizationBasedonHilbert-HuangTransformADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：CaoWenxiongSupervisor：Prof.LinChunyi

2、SouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China摘要超声组织定征是研究组织微结构的最具前景的技术之一，其弥补了传统医学影像诊断技术只能够了解组织宏观解剖结构的不足。近几十年的研究表明，在超声组织定征的众多研究中，基于超声背向散射信号的频谱分析研究由于考虑了信号的幅度和频谱信息，从而显示出了更大的发展潜能。本文提出了以组织的超声射频（radiofrequency,RF）时间序列作为信号源，结合希尔伯特-黄变换（Hilbert-Huangtransform,HHT）信号时频分析方法，对

3、超声组织定征进行研究。论文的具体工作如下：1.提出了基于HHT的超声RF时间序列特征提取算法，设计和开发了基于HHT的超声组织定征特征提取系统，用于对研究中的实验对象进行特征提取，便于医生可以从中提炼出反映组织生物特性的特征参量，进而指导临床实验和提高辅助诊断水平。2.为了验证本文提出的方法和系统用于组织定征的有效性，将其用于肿瘤化疗早期疗效评价。研究实验采用未接受化疗（对照组）、接受1mg/kg紫杉醇化疗（治疗1组）以及接受3mg/kg紫杉醇化疗（治疗2组）的裸鼠乳腺肿瘤作为实验对象，通过采集超声RF信号，构建超声RF时间序

4、列，采用本研究的系统进行特征提取，再计算三个组的类内距离以及治疗1组和治疗2组分别与对照组的类间距离。结果表明，治疗1组与对照组类间以及治疗2组与对照组类间的距离均值和标准差均大于对照组类内的距离均值和标准差，同时，治疗2组与对照组类间的距离均值和标准差大于治疗1组与对照组类间的距离均值和标准差。这一结果表明了紫杉醇用于乳腺肿瘤化疗是有效的，与病理分析结果一致，并且药量大的化疗效果更加明显。因此，基于HHT的超声组织定征方法用于肿瘤化疗早期疗效评价是有效的。关键词：超声组织定征；超声RF时间序列；希尔伯特-黄变换；早期疗效评价

5、IAbstractUltrasoundtissuecharacterization(UTC)isoneofthemostpromisingtechnologiesforstudyingtissuemicrostructure.Itcomplementstheshortcomingsoftraditionalmedicalimagingdiagnostictechniquesthatcanonlyunderstandthemacroscopicanatomyoftissue.Studiesinrecentdecadeshaves

6、hownthatinthenumerousstudiesofUTC,spectralanalysisbasedonultrasonicbackscatteredsignalshasshowngreaterdevelopmentpotentialduetoitsconsiderationofsignalamplitudeandspectralinformation.Thisdissertationproposestouseultrasoundfrequency(RF)timeseriesofthetissueasthesigna

7、lsourceandHilbert-Huangtransform(HHT)signaltime-frequencyanalysismethodtoperformstudyofUTC.Thespecificworkofthedissertationisasfollows.1.TheHHT-basedultrasoundRFtimeseriesfeatureextractionalgorithmwasproposed.TheHHT-basedultrasonictissuefeatureextractionsystemwasdes

8、ignedanddevelopedtoextractthefeaturesoftheexperimentalsubjectsinthestudy.Thesystemisalsoconvenientfordoctorstoextractparametersthatcanrefl