经皮微波凝固治疗原发性肝癌的计算机辅助定位穿刺研究

论文摘要

目的计算体内肿瘤的形心／重心；计算它们与体表穿刺点的空间相对位置，为实施经皮微波凝固治疗原发性肝癌手术穿刺路径提供准确定位，保证单电极治疗能适形覆盖直径＜5cm的肿瘤，避免损伤过多正常组织，同时达到治疗效果最佳。材料和方法（1）本文收集15例原发性肝癌患者CT图像，通过eFilm软件中的工具对肿瘤层面进行面积、CT值、最大长径及最大垂直长径的测量以及每个层面上取任意点的坐标层数标记。（2）通过面积勾勒法和椭圆面积公式计算法计算沿X、Y、Z轴方向上每层面肿瘤的面积及重量。用直接比较法，沿X、Y、Z轴寻找肿瘤最大面积／重量层面，三个最大层面相交于一点即为体内肿瘤形心C0、C0’和重心C1。（3）用物体的形心／重心公式进行数学建模：基于面积勾勒法，用物体形心／重心公式计算的肿瘤形心为C2、重心C3；基于椭圆面积公式法，用物体形心公式计算的肿瘤形心为C4，用MATLAB编程实现体内肿瘤形心／重心的计算，并与直接比较法求得的形心C0进行比较。（4）确定体内肿瘤所在的肋间，标记体表穿刺点，利用空间点与点相对距离和向量方向角公式计算体表穿刺点与体内肿瘤形心／重心的相对距离和方位角度。结果1)用面积勾勒法与椭圆面积公式计算肿瘤层面面积值，两种方法计算的层面面积值之间有统计学差异（P＜0.05），但用两种方法沿X、Y、Z轴对肿瘤层面面积进行直接比较，找到的形心C0（7.63±2.61，12.36±3.53，8.55±2.70）和C0’（7.63±2.61，12.36±3.53，8.55±2.70）均在同一层面；用面积勾勒法沿X、Y、Z轴求得的肿瘤重心C1（7.63±2.61，12.36±3.53，8.55±2.70）与形心C0相吻合。2)将不同方法求得的肿瘤形心C2（7.59±2.60，12.36±3.61，8.53±2.61）与C4（7.61±2.60，12.32±3.56，8.55±2.63）、C2与C0、C4与C0进行比较，两两之间均无统计学意义（P＞0.05）。3)体表穿刺点与体内肿瘤形心／重心的距离和及其与坐标轴方位角的计算结果见附表7。结论在经皮微波凝固治疗原发性肝癌的计算机辅助定位计算中，用面积勾勒法或椭圆面积公式法计算肿瘤层面面积均是可行的；用直接比较法和形心／重心公式计算法所求得的形心与重心坐标基本吻合，这表明在临床上视直径＜5cm的肿瘤为均质物体的影像诊断视合理的，而且在临床辅助定位时只需计算肿瘤形心即可，这样计算过程更为简便；对原发性肝癌，建议采用椭圆面积公式法+形心公式计算法来计算肿瘤形心；在本次研究中计算机辅助定位计算体表穿刺点与体内肿瘤形心的距离精确度达到10-4cm，空间方位角度达到0.1°。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 英文缩略词
• 第一章 前言
• 第二章 体内原发性肝癌的计算机辅助定位计算
• 第一节 体内原发性肝癌形心/重心的数学建模与计算
• 1.1 体内原发性肝癌CT图像的数据采集
• 1.2 用eFilm软件在个人电脑上实现原发性肝癌CT图像数字化读取
• 1.3 体内肿瘤形心/重心的数学建模与计算
• 1.4 MATLAB程序的实现
• 1.5 统计学分析
• 1.6 运行结果
• 1.7 讨论
• 第二节 体外穿刺点与体内肿瘤形心/重心的定位计算
• 2.1 空间两点关系的数学方法
• 2.2 体外穿刺点与体内肿瘤形心/重心的数学建模与计算
• 2.3 MATLAB程序的实现
• 2.4 运行结果
• 2.5 角度测量固定器的研制
• 2.6 讨论
• 第三节 结论
• 附表和附图
• 参考文献
• 第三章 综述
• 致谢
• 攻读学位期间的研究成果目录