[发明专利]用于监测组织温度的方法和系统

说明书

一种利用热声成像来估计关注区域内的组织温度的系统和方法，该关注区域包括由至少位于两个边界位置处的至少一个边界隔开的关注对象和参考物。该系统和方法使用热声成像系统以及一个或更多个处理器，该热声成像系统包括：可调节射频(RF)施加器，其被配置为将RF能量脉冲发射到组织的关注区域中并加热其中的组织；以及声学接收器，其被配置为接收响应于关注区域中的组织的加热而生成的双极声学信号；所述一个或更多个处理器能够：处理接收到的响应于RF能量脉冲在关注区域中生成的双极声学信号以确定其峰峰幅度，以及使用双极声学信号的峰峰幅度和边界位置之间的距离计算在至少两个边界位置处的温度。

领域

本主题公开涉及热声成像，并且特别涉及一种用于监测组织温度的方法和系统。

背景

在热疗或冷冻治疗期间，需要监测组织中的温度分布，以确保热能在周围健康组织中的安全沉积并有效破坏肿瘤和异常细胞。为此，需要具有空间分辨率(约1毫米)和高温度灵敏度(1开氏度或更好)的实时温度监测。

最准确的温度监测是通过用热电偶或热敏电阻直接测量温度。然而，直接测量温度是侵入性的，通常不是优选的，并且根本不可行。

已经开发了几种非侵入式温度监测方法。例如，红外热成像已被用于监测组织温度。尽管红外热成像具有0.1摄氏度的准确度，但它仅限于表面温度。

超声波已被用于监测组织温度。虽然超声波具有良好的空间分辨率和较高的穿透深度，但超声波的温度灵敏度较低。

磁共振成像已被用于监测组织温度。虽然磁共振成像具有高分辨率和灵敏度的优点，但磁共振成像价格昂贵、体积大并且缓慢。

尽管用于监测组织温度的技术已经被考虑到，但仍需要改进。因此，至少一个目的是提供一种用于监测组织温度的新方法和系统。

概述

应当理解，提供本概述是为了以简化的形式介绍在下面的详细描述中进一步被描述的概念的选择。本概述无意用于限制要求保护的主题的范围。

因此，在一个方面，提供了一种用于估计组织温度的方法，该方法包括(i)使用射频(RF)施加器将一个或更多个RF能量脉冲引导到组织的关注区域中，该组织的关注区域包括由在至少两个边界位置处的至少一个边界隔开的关注对象和至少一个参考物；(ii)使用声学接收器，检测响应于RF能量脉冲而在每个边界位置处的关注区域中生成的双极声学信号，并处理该双极声学信号以确定双极声学信号的峰峰幅度；以及(iii)使用双极声学信号的峰峰幅度和在边界位置之间的距离计算在至少两个边界位置处的温度。

在一个或更多个实施例中，该方法包括计算在边界位置之间的距离。

在一个或更多个实施例中，在边界位置之间的距离是边界位置之间的有效距离。

在一个或更多个实施例中，该方法包括基于计算的在至少两个边界位置处的温度来估计关注对象的温度。

在一个或更多个实施例中，该方法包括使用声学接收器检测由第二关注对象响应于RF能量脉冲而生成的至少一个另外的双极声学信号，并处理该至少一个另外的双极声学信号以确定该至少一个另外的双极声学信号的峰峰幅度。

在一个或更多个实施例中，该方法包括比较双极声学信号的峰峰幅度、计算的在至少两个边界位置处的温度和另外的双极声学信号的峰峰幅度以估计第二关注对象的温度。

在一个或更多个实施例中，边界位于至少两个不同类型的组织之间的位置处。

在一个或更多个实施例中，两个不同类型的组织是以下中的一种：肌肉和脂肪；血管和脂肪；以及肝组织和肾组织。

在一个或更多个实施例中，该方法包括在治疗期间重复步骤(i)至(iii)以连续监测组织温度。