[发明专利]一种基于环形阵列的超声定向定温加热方法

权利要求书

1.一种基于环形阵列的超声定向定温加热方法，其特征在于，所述方法用于加热物体，所述方法包括：

步骤1，通过环形阵列超声传感器中的所有超声传感器元，对目标空间发射并接收超声波信号，重建所述目标空间内的B型超声图像，根据所述B型超声图像定位加热目标的具体位置；

步骤2，通过所述环形阵列超声传感器的超声传感器元发射超声波，并通过对每个所述超声传感器元发射的超声波信号进行不同的时延，使得超声波的能量聚焦到所述加热目标的具体位置，对所述加热目标进行定向加热；其中，每一个所述超声传感器元根据自身的位置和加热目标的具体位置，按照不同的延时发射超声波，实现超声波的能量聚焦；

步骤3，通过所述环形阵列超声传感器中的每个超声传感器元，对目标空间发射超声波，并通过所有所述超声传感器元接收超声波，得到整个所述目标空间内的声学参数信息，即对接收到的超声波信号进行分析计算，重建出目标空间的声速分布图像，再通过所述声速分布图，对于同一种介质，根据所述介质内部的声速值与温度之间确定的关系计算出介质内部的温度值；目标区域是由多种介质构成的，获取每一种介质内部的温度值后，即确定整个目标区域内不同位置的温度，即计算出所述目标区域内的温度分布；其中，所述重建出目标空间内的声速分布图像，使用的重建信号是环形阵列超声传感器采集到的目标空间内所有的超声波反射、投射和散射信号，使用的重建方法是基于声波方程的参数重建方法；

步骤4，通过所述目标区域内的温度分布确定加热目标的温度，根据所述加热目标的温度值定量调整聚焦超声波的能量，通过阶梯式提高加热功率，使得加热目标实现恒温。

2.根据权利要求1所述的一种基于环形阵列的超声定向定温加热方法，其特征在于，所述步骤1中，所述环形阵列超声传感器包括一组环形排列的超声传感器元，所有所述超声传感器元的位置相对固定，并且每一个所述超声传感器元可以独立工作；

在对所述目标空间发射并采集超声波信号时，所述环形阵列超声传感器设定的工作模式是所有超声传感器元发射超声波信号，同时，所有的所述超声传感器元接收超声波信号；

发射超声波信号时，所述环形阵列超声传感器开启所有的超声传感器元向目标区域发射超声波信号；

采集所述超声波信号时，所述环形阵列超声传感器开启所有超声传感器元，所有所述超声传感器元同时采集目标空间内的超声波反射、投射和散射信号。

3.根据权利要求2所述的一种基于环形阵列的超声定向定温加热方法，其特征在于，所述步骤1中，重建所述目标空间内的B型超声图像，使用的重建信号是所述环形阵列超声传感器采集到的目标空间对超声波的反射、投射和散射信号，使用的重建方法是基于所述环形阵列超声传感器的波束形成法和延时叠加法：

所述波束形成法，是利用所述环形阵列超声传感器发射不同时延的超声波信号，使所有所述超声波信号能够聚焦在一个区域；

所述延时叠加法，是对应所述波束形成法的图像重建方法，在接收所述超声波信号延时叠加时，所述延时是对应波束形成时的发射超声波信号延时，通过所述延时后的叠加能够重建出发射超声波信号的聚焦成像区域。

4.根据权利要求3所述的一种基于环形阵列的超声定向定温加热方法，其特征在于，所述步骤1中根据B型超声图像定位加热目标的具体位置，包括：根据所述B型超声图像中的灰度值，确认不同的介质区域，根据所述不同的介质区域确认需要加热的区域所在的具体位置。

5.根据权利要求4所述的一种基于环形阵列的超声定向定温加热方法，其特征在于，所述步骤2中使得超声波的能量聚焦到所述加热目标的具体位置，对所述加热目标进行定向加热，包括：通过使所述环形阵列超声传感器开启所有超声传感器元，并通过使不同的所述超声传感器元按照不同的延时发射超声波，使得超声波能量聚焦在固定的区域。