[发明专利]一种基于后向散射能量的超声测温装置与方法

说明书

本公开提供了一种基于后向散射能量的超声测温装置与方法。包括：超声波探头，用于发射超声波发射信号，同时接收超声波反射信号；信号处理器，用于接收来自所述超声波探头采集的所述超声波反射信号，以及向所述超声波探头发送所述超声波发射信号；中央处理器，用于对所述信号处理器输入的信号进行影像输出处理，计算出受检人员的体温；所述中央处理器提取的信号特征为射频回传信号的幅度，并计算出后向散射能量变化，确定相应的温度变化；本公开具有无电离辐射、高时间及空间分辨率、具有组织穿透性、测量成本较低和具有广泛可用性等优势。避免了体温受环境影响、红外测温枪无法得到受检人员的真实体温值的情况。

技术领域

本公开属于电子设备技术领域，尤其涉及一种基于后向散射能量的超声测 温装置及方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在 先技术。

目前市场上主要的测温枪是以红外线测额温为主；而这种红外测温枪往往 受到外部环境的影响，造成测温结果与人体的真实体温相差甚远，例如在冷气 室内，通过红外测温枪所得到的人体温度往往受到室温影响，测温结果无法反 映人体的真实体温；那么如何能够获得人体的真实体温已经成为了现在最紧迫 的问题。

超声往往是指频率大于2Mhz的声波；又因为超声在媒介中具有反射、折射、 衍射、散射等传播规律，所以超声往往用于检测、清洗、诊断、治疗等方向， 具有普遍的应用。超声在人体组织中的传播过程往往会受到人体组织温度的影 响，人体温度往往会改变超声的传播时间和超声的传播强度。基于这个原理往 往采用超声传播速度的变化、超声后向散射能量的变化、超声的强度的变化及 超声的剪切模量的变化来测量人体的温度。

Borna Maraghechi等人于2019年提出了一种通过超声后向散射能量变化的 测温技术(Feasibility of detecting change in backscattered energy of acousticharmonics in locally heated tissues)。周围介质及亚波长散射体 的压缩性和密度会影响散射截面。而散射体的压缩性会随着温度的变化而变化， 导致散射系数的变化，而散射系数的变化可以通过测量可通过测量受检组织的 后向散射功率与基线功率的变化来计算。通过以上原理，本专利通过后向散射 能量的变化来计算温度的变化，进而可以得到受检组织的温度。

发明内容

为了解决上述问题，本公开提供一种基于后向散射能量的超声测温装置及 方法，相较于目前市面较为流行的红外测温枪，基于后向散射能量的超声测温 枪具有无电离辐射、高时间及空间分辨率、具有组织穿透性和具有广泛可用性 等优势；避免了体温受环境影响，红外测温枪无法得到受检人员的真实体温值 的情况；本公开还可以通过远程设备实时将所测量的数据进行保存记录。

为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

本公开的第一方面提供一种基于后向散射能量的超声测温装置，包括：

超声波探头，设置为超声多阵元换能器，用于发射超声波发射信号，同时 接收超声波反射信号；

信号处理器，与所述超声波探头连接；所述信号处理器用于接收来自所述 超声波探头采集的所述超声波反射信号，以及向所述超声波探头发送所述超声 波发射信号；

中央处理器，与所述信号处理器连接；所述中央处理器用于对所述信号处 理器输入的信号进行影像输出处理，计算出受检人员的体温；所述中央处理器 提取的信号特征为射频回传信号的幅度，并计算出后向散射能量变化，确定相 应的温度变化。

进一步的，所述超声测温装置还包括：

压力传感器，与所述中央处理器连接，当所述压力传感器接收到压力后通 知所述中央处理器，所述中央处理器用于将所述超声波发射信号发送至所述超 声波探头；