[发明专利]基于时间信号偏移的实时超声波温度成像方法及设备

摘要

本发明涉及医学图像处理、超声波温度成像，射频烧灼技术领域，为提供实时超声波温度成像算法。通过自适应性系数k的变化，使得当温度T超过43℃时，温度图像仍然能很好的监控射频烧灼。并且当温度T低于43℃时，自适应性系数k能够对温度图像进行补偿，充分发挥回波信号偏移法高解析度的优势。为此，本发明采用的技术方案是，基于时间信号偏移的实时超声波温度成像方法及设备，包括超音波换能器、计算机，超音波换能器产生的图像信号经计算机上图像处理模块处理后在屏幕上成像；图像处理模块的处理步骤是，通过回音讯号偏移法的公式，推出完整随时间信号偏移变化的系数k曲线。本发明主要用于医学图像处理、超声波温度成像。

主权项

1.一种基于时间信号偏移的实时超声波温度成像方法，其特征是，步骤如下：假设组织初始温度为T₀，考虑位于轴向深度z处，回音讯号的时间延迟t_c(z)如(1‑1)式：其中，T(ξ)＝T₀+δT(ξ)，为深度ξ的温度；d为微分符号，而c(ξ，T(ξ))代表深度为ξ与温度为T(ξ)时的声速，下标c代表目前只考虑温度造成的声速变化，接着再加入考虑组织的热膨胀影响；定义一个热膨胀系数α(thermal expansion coefficient)，dξ＝(1+α(ξ)δT(ξ))dξ，代入(1‑1)得下式：初始条件直到当时间＝0时，因此在深度ξ处的时间偏移等于下式：将两边对深度变数z微分可得：若假设温度改变造成的声速改变为线性关系，则可得下式：c(z，T(z))＝c₀(z)(1+β(z)δT(z))            (1‑5)其中，c₀(z)＝c(z，T₀)，根据(1‑4)、(1‑5)与假设|β(z)δT(z)|＜＜1可求得δT(z)如下式：再令代入(1‑6)，最后得到：此即为回音讯号偏移法的公式；其中δ为差分符号，T(z)为温度，c₀(z)为初始声速，为时间偏移对轴向的微分，k(z)则为声速变化和热膨胀两种效应的共同作用而得到的参数。