肿瘤热疗是一种将肿瘤组织加热到一定温度使其变性坏死的治疗手段,目前已被广泛地应用于临床肿瘤治疗。随着射频技术的不断发展,射频消融（Radiofrequency Ablation,RFA）已成为常见的肿瘤热疗方法之一,通过在肿瘤区域释放射频交变电流,实现利用射频电流热效应在该区域形成高温热凝固区从而杀灭肿瘤细胞的目的。而有效的肿瘤热疗必须将被治疗组织处的温度控制在适宜的范围内,以保证在有效杀灭局部肿瘤细胞的同时避免过高的温度对周围正常组织造成损伤。近年来,已有不少有关肿瘤热疗的无损测温方法出现,其中超声测温凭借其操作简单、安全性高、分辨力较强、能实时采集并处理数据的优势,成为热疗无损测温中的热门研究方向。本文围绕射频消融中的超声无损测温展开,对超声图像特征参数与温度的相关性进行探究。借助射频消融设备、超声影像设备以及温度测量设备设计并搭建基于射频消融的数据采集系统,分别以新鲜离体与在体动物肾脏作为实验生物材料,获取消融过程中的超声图像及对应温度数据。对得到的超声图像进行预处理后提取图像的灰度均值、灰度共生矩阵、灰度梯度共生矩阵等特征参数,观察其随温度的变化趋势,分析其与温度的相关性。实验数据表明,超声图像的灰度均值与温度呈现一定的相关性,但在不同生物材料状态、不同温度区间下表现出的相关特征存在很大差异,难以利用统一的回归模型对二者进行拟合;从超声图像灰度共生矩阵中提取出的对比度等统计量在高温范围内与温度存在一定的线性相关关系,但在低温范围内与温度的相关性很弱,难以全面反映温度的变化情况。为了实现对射频消融过程中各温度段的精确预测,本文提出了两种基于超声图像纹理特征的无损测温方法。一是基于灰度梯度共生矩阵多特征值的无损测温方法。研究发现,从超声图像灰度梯度共生矩阵中提取到的混合熵、逆差矩等统计量与温度在整个测温区间内具有一定的线性相关关系,证明其在射频消融中作为温度表征参数具有一定的可行性。故选取其中多个与温度相关性较高的图像特征参数与温度进行多元回归分析,以实现拟合程度更高的温度预测模型;二是基于小波分析与灰度梯度共生矩阵的无损测温方法。通过对超声图像进行再处理,增强图像的纹理特征,以提升特征参数与温度的线性相关程度。为验证所提出方法的可行性,利用建立的回归模型对消融区域进行温度预测,并与射频消融实验中热电偶采集到的温度值进行对比分析。结果表明,运用两种方法获取的图像特征参数在整个测温区间上与温度的相关程度明显增强,线性关系显著。对于多组实验数据均能实现较好的线性拟合,拟合度在0.95以上,可用于实现精度较高的无损温度测量,为利用超声图像在临床射频消融疗法中进行温度监控提供了有效的依据。