[发明专利]基于光声、超声同步温度测量的控制方法及装置

说明书

本发明提供一种基于光声、超声同步温度测量的控制方法及装置，其中，该方法包括：向目标区域发射脉冲激光信号和超声信号，其中超声信号是受脉冲激光信号激发产生；获取目标区域受到脉冲激光信号激发产生的光声信号，以及目标区域受到超声信号激发产生的回波信号；对光声信号进行模态分解，确定光声信号与温度的线性特征，以及对回波信号进行互相关处理，获取超声信号与温度的线性特征；对光声信号与温度的线性特征以及超声信号与温度的线性特征进行融合；根据融合的结果对目标区域的温度进行控制。本发明通过光声和超声同步测温，实现了更高精度的温度控制。

技术领域

本发明涉及生物医学光声成像及控制科学与工程技术领域，尤其涉及一种基于光声、超声同步温度测量的控制方法及装置。

背景技术

在浅表肿瘤治疗中，化学治疗方法往往会对人体有较大的副作用。光热治疗是一种非侵入式、靶向性的新型治疗技术，具有很大的发展潜力，并将成为一种治疗肿瘤的重要方法。光热治疗法是利用具有较高光热转换效率的材料，将其注射入人体内部，利用靶向性识别技术聚集在肿瘤组织附近，并在外部光源(一般是近红外光)的照射下将光能转化为热能来杀死癌细胞的一种治疗方法。而但现有的光热治疗技术不能很好的监测靶区的温度分布，这会对病灶周边的正常组织造成不可逆损伤。

发明内容

本发明提供一种基于光声、超声同步温度测量的控制方法及装置，通过光声和超声同步测温，实现了更高精度的温度控制。

第一方面，本发明提供了一种基于光声、超声同步温度测量的控制方法，应用于定位摄像头，包括：向目标区域发射脉冲激光信号和超声信号，其中所述超声信号是受所述脉冲激光信号激发产生；获取所述目标区域受到所述脉冲激光信号激发产生的光声信号，以及所述目标区域受到所述超声信号激发产生的回波信号；对所述光声信号进行模态分解，确定光声信号与温度的线性特征，以及对所述回波信号进行互相关处理，获取超声信号与温度的线性特征；对所述光声信号与温度的线性特征以及所述超声信号与温度的线性特征进行融合；根据所述融合的结果对所述目标区域的温度进行控制。

根据本发明提供的一种基于光声、超声同步温度测量的控制方法，所述对所述光声信号进行模态分解，获取光声信号与温度的线性特征，以及对所述回波信号进行互相关处理，获取超声信号与温度的线性特征，包括：对所述光声信号进行变分模态分解得到多个模态分量，提取与温度具有线性特征的模态分量，得到光声信号与温度的线性特征；对所述激发产生的回波信号与基准温度下的回波信号进行互相关处理，得到超声信号与温度的线性特征。

根据本发明提供的一种基于光声、超声同步温度测量的控制方法，所述对所述光声信号与温度的线性关系和所述超声信号与温度的线性关系进行融合，包括：基于多元线性回归，对所述光声信号与温度的线性特征和所述超声信号与温度的线性特征进行融合。

根据本发明提供的一种基于光声、超声同步温度测量的控制方法，所述根据所述融合的结果对所述目标区域的温度进行控制，包括：根据所述融合的结果获取所述目标区域的当前温度信息；根据所述当前温度信息与所述目标区域的期望温度信息的差值，调解所述目标区域的温度。

根据本发明提供的一种基于光声、超声同步温度测量的控制方法，所述根据所述融合的结果对所述目标区域的温度进行控制之后，还包括：根据所述融合的结果获取所述目标区域的温度图像。

第二方面，本发明还提供了一种基于光声、超声同步温度测量的控制装置，包括：脉冲激光器，用于向目标区域发射脉冲激光信号；超声换能器，用于受所述脉冲激光信号激发产生超声信号，向所述目标区域发射所述超声信号；所述超声换能器，还用于获取所述目标区域受到所述脉冲激光信号激发产生的光声信号，以及所述目标区域受到所述超声信号激发产生的回波信号；信号处理器，用于对所述光声信号进行变分模态分解，获取光声信号与温度的线性关系，以及对所述回波信号与基准温度下的回波信号进行互相关，获取超声信号与温度的线性关系；特征融合器，用于对所述光声信号与温度的线性关系和所述超声信号与温度的线性关系进行融合；温度控制器，用于根据所述融合的结果对所述目标区域的温度进行控制。