[发明专利]一种消融热场温度分布监控方法及装置

说明书

本发明提供了一种消融热场温度分布监控方法及装置，其中，方法包括，控制位于待测组织内部的消融探针发射激光信号，使消融探针及待测组织激发出光声信号；利用位于监控待测组织表面的超声设备探测光声信号；根据光声信号求解温度分布。本发明提供的消融热场温度分布监控方法及装置可实现大范围无创温度监测，具有无创、测温范围大，测温准确度高的特点，能够满足临床需求。

技术领域

本发明属于生物光学领域，尤其涉及一种消融热场温度分布监控方法及装置。

背景技术

消融热场温度分布的实时准确监控是热消融过程的一重大临床需求。热场温度分布直接决定消融灶的位置、大小和形状，被认为是肿瘤消融治疗预后的决定性因素。在临床肿瘤消融治疗的随访研究中，未满足消融边界，即消融区域小于肿瘤区域，是消融治疗后复发的独立危险因素，也是最直接诱导因素。有效控制消融区域大小，既能保证肿瘤彻底清楚，还能避免温度过高造成的周围正常组织损伤。消融过程通过温度监测判断消融边界，有助于及时反馈给术中，调节消融功率或消融增效药物剂量，从而达到最好的消融效果。综上，消融过程对温度进行准确测量，精确监控消融热场范围，通过反馈机制及时调整消融区域，具有重大临床价值和意义。

现有技术中，多采用热电阻、热电偶等侵入式测温方法，具有一定创伤性，且只能进行单个位点测量，可监测的消融区域有限，并且该有创操作还可导致肿瘤种植风险。因此，在热消融过程中，急需一种全方位、无创、准确的热场温度监控方法。

发明内容

本发明用于解决现有技术中采用热电阻、热电偶等侵入式测温方法，具有一定创伤性，且只能进行单个位点测量，可监测的区域有限，并且该有创操作还可导致肿瘤种植风险的缺陷。

为了解决上述技术问题，本发明的第一方面提供一种消融热场温度分布监控方法，包括，

控制位于待测组织内部的消融探针发射激光信号，使消融探针及待测组织激发出光声信号；

利用位于待测组织表面的超声设备探测光声信号；

根据光声信号求解温度分布。

本发明进一步实施例中，探测到光声信号之后还包括，对光声信号进行滤波放大处理。

本发明进一步实施例中，探测到光声信号之后还包括，对光声信号进行图像重建处理，得到光声信号分布图。

本发明进一步实施例中，根据光声信号求解温度分布包括，

根据光声信号确定光声信号分布图；

通过如下公式将光声信号分布图换算成温度分布图：

p₀＝Γη_thμ_aF，Γ＝A+BT，

其中，p₀为光声信号值，Γ为Grueneisen系数，η_th为吸收的光能量转化为热能的比例系数，μ_a为光吸收系数，F为光功率密度，T为温度值，A、B为常数。

本发明进一步实施例中，根据光声信号求解温度分布，包括通过如下公式确定温度：

p₀＝Γη_thμ_aF，Γ＝A+BT，

其中，p₀为光声信号值，Γ为Grueneisen系数，η_th为吸收的光能量转化为热能的比例系数，μ_a为光吸收系数，F为光功率密度，T为温度值，A、B为常数。

本发明进一步实施例中，消融探针包括，针结构以及光纤结构；

针结构用于穿入待测组织；