醫學用超音波影像導引系統

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姓名

林建宏(Jian-Hong Lin ) 查詢紙本館藏

畢業系所

機械工程研究所

論文名稱

醫學用超音波影像導引系統

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摘要(中)

超音波掃描與電腦斷層掃描、磁振造影比較起來，是一種方便使用、無傷害、能即時得到影像的醫學診斷儀器，不僅在一般的醫學檢查中被廣泛的使用，在許多的外科手術時也會使用超音波掃描來作術中的檢查，以找出手術過程中已被移動或尚未被清除的病灶，然而超音波影像由於易受周圍環境的干擾，且有許多的雜訊，要用來找出微小的病灶並知道該位置，需要相當的經驗，如果能將超音波影像的資料顯示在立體空間中，則醫師能更容易快速的判斷出所尋找的目標。
本研究利用基因法，將超音波影像與空間定位裝置結合，並沿續SPANS系統，使得由超音波影像所得到的病灶資料，可以透過定位裝置的空間定位，與病患的電腦斷層影像結合，不僅能讓醫師在手術中，以超音波掃描來偵測病灶並加以導引，更可以藉由電腦斷層影像所重建出來的立體模型，讓醫師了解病灶的位置，同時也彌補了電腦斷層影像不能在術中即時更新的缺點。

關鍵字(中)

★ 影像導引
★ 超音波

關鍵字(英)

★ image-guided
★ ultrasound

論文目次

摘要…………………………………………………………..Ⅰ
目錄…………………………………………………………..Ⅱ
圖表索引……….…………………………………………….Ⅳ
第一章緒論………………………………………………1
1-1研究動機…………………………………………1
1-2文獻回顧…………………………………………2
1-3研究方法…………………………………………2
1-4論文介紹…………………………………………3
第二章系統簡介…………………………………………4
2-0SPANS 系統簡介…………………………………4
2-1作業流程…………………………………………4
2-2硬體架構…………………………………………6
2-3程式部份…………………………………………8
2-3-1超音波影像導引系統……………………………8
2-3-2影像擷取…………………………………………9
2-3-3標示工具…………………………………………9
第三章音波定位…………………………………………13
3-1座標系定義………………………………………13
3-1-1超音波影像座標系………………………………13
3-1-2裝置座標系………………………………………14
3-1-3探頭座標系………………………………………14
3-2座標系關係………………………………………15
3-3方位校準…………………………………………16
3-3-1方位校準原理……………………………………16
3-3-2方位校準流程……………………………………16
3-3-3方位校準資料取得………………………………17
3-3-4求解轉換關係……………………………………18
3-4超音波影像的問題與解決方法…………………20
3-4-1超音波成像原理及誤差…………………………20
3-4-2原點及比例問題…………………………………21
3-4-3時間差問題………………………………………22
3-5結合SPANS 系統之技術…………………………24
3-5-1單一點……………………………………………24
3-5-2立體模型…………………………………………25
第四章實驗結果與討論…………………………………27
4-1方位校準實驗……………………………………27
4-2超音波定位實驗…………………………………30
4-3超音波影像導引實驗……………………………34
4-4誤差修正…………………………………………39
4-4-1人工選點誤差……………………………………39
4-4-2裝置座標誤差……………………………………41
第五章結論………………………………………………43
參考文獻 ……………………………………………………45

參考文獻

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[2]T. R. Nelson, T. T. Elvins, “Visualization of 3D Ultrasound Data”, IEEE Graphics & Applications, November, pp.50-57, 1993.
[3]T. R. Nelson, D. H. Pretorius, “Interactive Acquisition, Analysis and Visualization of Sonographic Volume Data”, International Journal of Imaging Systems and Technology, Vol. 8, pp.26-37, 1997.
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[10]陳鴻輝, “腦部手術用機器人規劃及導引系統”, 碩士論文, 中央大學機械所, 1999.
[11]鐘志偉, “腦部手術用規劃及導引系統”, 碩士論文, 中央大學機械所, 1998.
[12]“診斷性超音波之基本原理與掃描儀”, http://bmeimage.cycu.edu.tw/database/ultrasound1/ultrasound1.html.
[13]“醫療超音波的發展現況”, http://bmeimage.cycu.edu.tw/database/ultrasound3/ultrasound3.html.

指導教授

曾清秀(Ching-Shiow Teseng)

審核日期

2001-7-16

推文