基于图像匹配的肿瘤热疗方案的设计

桑路路

（南京医科大学康达学院 理学部，江苏 连云港 222000）

关键字：微波热疗；图像匹配；热疗天线

0 引言

目前，微波热疗已经被普遍用于乳腺癌、皮肤癌等多种疾病的治疗。肿瘤细胞相比正常组织在吸收微波的能力上更强，且在肿瘤组织中血流不畅，导致其在治疗过程中散热慢，在正常细胞受到影响前达到肿瘤细胞消融温度，就能起到治疗癌症的目的。但在实际应用中若不进行准确的控制，在热疗过程中就很难保证正常组织不受损伤，故需要尽量将加热区域控制在最小范围内以减小对正常组织的影响。由于肿瘤组织的不规则性，在进行微波热疗时需要对热疗的范围进行严格的控制。

1 热疗天线的SAR[1]（specific absorption rate）图采集

本文对多个热疗天线[2-3]在不同条件下的辐射SAR图进行采集，如不同功率、频率、相位、加热时间等，形成一个拥有大量SAR图的图库，以便于肿瘤的搜索匹配[4]。由于原始采集得到的SAR图是彩色的，为了更方便进行下一步的搜索、覆盖，需要通过基于直方图阈值的边缘检测来提取图像并转换为二值化图。

在物体与背景差别很大的图像中，其直方图会出现两个峰值，一个峰值是由物体产生的，另一个峰值是由背景产生的，边缘附近在两个峰值之间的

灰度级的像素数相对较少，从而在两峰之间出现谷，谷所对应的值就是我们要找的阈值。通过阈值得出图像边缘，然后将边缘内外图形进行二值化，即可得到所需要的黑白二值图。

2 搜索匹配用的算法

本文通过尺度不变特征变换（Scale-invariant feature transform，SIFT）匹配[5]的方式，对肿瘤图像进行多次搜索匹配覆盖。……