[發明專利]一種超聲實時無損人體測溫裝置及測溫方法

無效

• 申請號: 200710018649.6
• 申請日: 2007-09-11
• 公開（公告）號: CN101125088A
• 公開（公告）日: 2008-02-20
• 發明（設計）人: 周秦武;張曉博;邱俊莉;王斌;張大龍
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: A61B8/00
• 分類號: A61B8/00;A61B5/01;G06F17/13
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司
• 代理人: 張震國

1.一種超聲實時無損人體測溫裝置，包括用于測量人體溫度及圖像的超聲探頭(1)以及與超聲探頭(1)相連接的用于接收超聲探頭(1)的超聲回波信號的超聲診斷儀(2)，其特征在于：超聲診斷儀(2)的輸出分別接溫度檢測系統(3)和信息融合處理系統(4)，且溫度檢測系統(3)的輸出還與信息融合處理系統(4)的輸入相連，信息融合處理系統(4)的輸出端與圖像顯示系統(5)相連。

2.一種基于超聲實時無損人體測溫裝置的方法，其特征在于：

首先，超聲診斷儀(2)接收來自超聲探頭(1)的帶有溫度信息和圖像信息的超聲回波信號，并將結構圖像信息傳輸到信息融合處理系統(4)作為信息融合的一個元素，同時將帶有溫度信息的回波信號送至溫度檢測系統(3)作為計算溫度的數據依據；

其次，由于人體內組織溫度變化與回波的時移和頻移存在以下關系

δT(z)=12(1α(z)-β(z))∂∂z[δd(z)]=c0(z)2(1α(z)-β(z))∂∂z[δt(z)]---(1)]]>

ΔT=1k2d0[∂c(T)∂T|T=T0-α(z)c0]·Δfk(T)---(2)]]>

式(1)中，δT(z)是溫度分布值，δd(z)是溫度改變引起的超生回波漂移的距離，c₀(z)是溫度改變前位置z處的超聲速度，δt(z)是溫度改變引起的超聲回波時移，α(z)是組織材料熱膨脹系數，α(z)＝(1/L)L/T(L為組織尺度)，其數值對人體脂肪、血管、肌肉等組織接近于1×10^-4/℃，β(z)是聲速的熱膨脹系數，β(z)＝(1/c₀)c/T，其值比α(z)略大一些；

式(2)中ΔT是溫度改變量，d₀是組織平均散射子間距，k是諧波階次，α(z)、c₀含義同上，c(T)為溫度為T時的超聲速度；

通過在人體體表層中建立Pennes生物熱傳導方程(BHTE)，采用基于非線性醫學超聲場的數值計算方法(如有限元法/有限差分法)，實時動態標定深層組織的溫熱系數α(z)和β(z)，即組織材料熱膨脹系數和聲速的熱膨脹系數，在此基礎上，溫度檢測系統(3)提取回波時移或頻移的信息，根據(1)、(2)式得到z處溫度的變化，溫度檢測系統(3)將檢測到的各點的溫度信息送至信息融合處理系統(4)與之前的結構圖像融合，通過圖像顯示系統(5)顯示。