[发明专利]基于平面波的超声温度成像方法

说明书

技术领域

本发明涉及温度检测技术领域，尤其涉及一种基于平面波的超声温度成像方法。

背景技术

随着医疗技术的快速发展，肿瘤等不治之症已开始被逐步攻克。但是，肿瘤类型繁多，且特性不一，因此，肿瘤治疗依然是研究的难点，治疗方法也多样化。

当前，有效的肿瘤治疗方法有：手术切除、放疗、化疗、热疗、热消融、微创介入治疗等。

良性肿瘤可以通过手术的方法有效切除，但是恶性肿瘤由于分化特异性大，生长速度快、易转移，手术方法就很难治愈。因此，尝尝需要采用放疗、化疗等方法。其中，热敏脂质靶向药物治疗是将治疗药物运送到肿瘤细胞处，通过外部热源使放药区温度升高，热敏脂质达到相变温度后，释放药物；热疗的方法是通过外部的热源加热肿瘤组织，使其处于42-45℃，促使肿瘤细胞发生一系列的生理变化，有效的辅助放疗和化疗。

在外部热源对肿瘤区域加热过程中，通常需要一种温度测量的装置检测靶区的温度状态。常见的测温方法可分为有创测温和无创测温。有创测温是将测温传感器插入治疗区达到温度监测的目的；而无创测温则是通过体外无创的方法测量温度。当前临床上应用得较成熟的无创测温方法有红外测温、核磁共振温度测量、超声测温等方法。

红外测温是利用热源辐射红外线，通过红外探测器将辐射功率转换成电信号后，根据红外热量和温度关系检测出热源的温度。

核磁共振温度成像技术是通过量化与温度相关的参数，得到温度随空间得分布图，可提供的温度参数有纵向弛豫时间、横向弛豫时间、质子共振频率等。该方法能够提供高质量的诊断和引导信息。

超声测温技术是利用了超声波随组织温度变化引起回波信号偏移从而对待测温度进行量化。

热电偶等有创测温方法，不仅对组织体造成创伤，而且不能准确测量热区的温度变化，对于深部组织的测温难度更大，同时还有可能导致肿瘤细胞医源性扩散的危险。

红外测温方法仅限于浅表的温度测量，对于深部组织的热源红外线检测存在很大的难度，易受近表处的温热红外源影响，产生较大的测量误差。

核磁共振温度成像方法，设备成本高昂，体积大，不可移动，易受外界兼容环境影响，且无法做到实时监控。

基于传统超声成像方法的测温技术，由于受到系统帧频的限制，帧频只能达到几百帧，相对与高强度聚焦超声治疗引起的组织快速温升，根据不同强度，温升在2-10℃/s左右,传统超声很难捕捉到这样急剧的温变，因此该方法只能应用在低温变，且温升较缓的测温中。

发明内容

基于此，有必要针对传统超声测温技术对测量区域温度变化灵敏度低的问题，提供一种能够灵敏测量温度快速变化的基于平面波的超声温度成像方法。

为实现本发明目的提供的一种基于平面波的超声温度成像方法，包括以下步骤：

在初始时刻以预设数量的不同的预设偏转角向所述测试区域发射超声波信号，并接收从所述测试区域返回的回波信号，得到所述预设数量的回波信号的图像；

将获得的所述预设数量的回波信号的图像根据预设条件进行叠加处理得到第一帧复合图像；

在设定时间内获取测试区域的第一数量的复合图像；

按时间顺序对所述第一数量的复合图像的相邻帧复合图像之间的温度变化进行累加得到最后一帧复合图像所对应的二维温度分布图；

获取一帧所述复合图像的B超声图像；

将所述B超声图像和所述二维温度分布图进行融合，得到测试区域的二维温度图像；

其中，在向所述测试区域发射超声波信号时，采用全阵列同时发射的方式进行发射，且接收从所述测试区域返回的回波信号时，也采用全阵列同时接收的方式接收。

作为一种基于平面波的超声温度成像方法的可实施方式，所述将获得的所述预设数量的回波信号的图像根据预设条件进行叠加处理得到第一帧复合图像，包括以下步骤：

对所述预设数量的回波信号的图像进行累加，得到累加图像；

将所述累加图像以所述预设数量进行平均计算，得到第一帧复合图像。

作为一种基于平面波的超声温度成像方法的可实施方式，步骤获取一帧所述复合图像的B超声图像中获取所述第一帧复合图像的B超声图像。

作为一种基于平面波的超声温度成像方法的可实施方式，所述按时间顺序对所述第一数量的复合图像的相邻帧复合图像之间的温度变化进行累加得到最后一帧复合图像所对应的二维温度分布图，包括以下步骤：

按时间顺序对所述第一数量的复合图像的相邻帧复合图像之间进行快速二维互相关温度计算，得到相邻帧复合图像之间的温度变化关系；