[发明专利]一种基于环形阵列的超声定向定温加热方法

说明书

本申请实施例公开了一种基于环形阵列的超声定向定温加热方法，包括：利用环形超声传感器阵列，对目标空间发射并采集超声波信号，重建目标空间的B型超声图像，通过分析B型超声图像得到加热目标的位置信息；通过对目标位置聚焦超声波能量加热目标；通过环形超声传感器阵列重建目标区域内的声速分布图像，进而计算出目标区域内的温度分布；根据计算出的目标区域温度反馈调整聚焦超声波的能量值，通过阶梯式提高加热功率，以实现定量控制温度的功能。相对于现有技术，对目标区域无损伤无辐射，同时大大减少了设备成本。

技术领域

本发明涉及超声成像及处理技术领域，尤其涉及一种基于环形阵列的超声定向定温加热方法。

背景技术

超声聚焦加热是一种利用超声波的高能量特性，使多束超声波聚焦在同一区域从而使该区域的介质温度升高的技术。

在超声聚焦加热技术中，如果想要实现恒温加热，必须对加热区域的温度进行检测和监控。现有的超声聚焦加热技术往往使用插入式的温度传感器或核磁共振技术进行温度检测和监控，但插入式的温度传感器会对目标区域造成损伤，同时无法检测整个区域范围内的温度。而核磁共振技术的成本很高，并且具有辐射性。

发明内容

本发明提供了一种基于环形阵列的超声定向定温加热方法，以解决现有的恒温超声定向定温加热方法采用插入式的温度传感器或者核磁共振技术对目标区域进行温度监测和监控，导致目标区域的损伤、检测范围小、以及成本较高的问题。

本发明实施例提供一种基于环形阵列的超声定向定温加热方法，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；

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计算出目标区域内的温度分布；

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。

进一步地，在一种实现方式中，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。

进一步地，在一种实现方式中，所述步骤1中，所述重建目标空间的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；