[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

技術領域

本發明涉及一種測溫裝置及方法，具體涉及一種超聲實時無損人體測溫裝置及測溫方法。

背景技術

目前，人體內溫度測量的方法主要有有損測溫和無損測溫兩類。

有損測溫法是把熱電偶等溫度傳感器插入待測部位直接進行測量，這種測量方法受外界干擾大，對組織有嚴重損傷，且得到的只是檢測點的溫度，難以測得實際的溫度分布。因此，有損測溫技術在實際臨床應用中受到很大的限制，在惡性腫瘤熱療溫度監控應用中還會引起癌變組織擴散。因此，基于超聲波可實現的無損測溫對臨床體內溫度監控有十分重要的意義。

無損測溫方法主要有微波測溫、核磁共振測溫、電阻抗測溫、溫度場制計算和超聲測溫等方法。前幾種方法都存在著高成本，計算復雜，不能實時檢測等不足，而超聲在醫學診斷和治療方面都有著廣泛的應用，它具有成本低，穿透力強，時空分辨率高，實時性強，無輻射等優點。因此，基于超聲聲學特性參數與溫度的相關性來獲取組織溫度信息的溫度測溫裝置有望成為主流人體內部無損測溫裝置。

超聲無損測溫是醫學超聲領域的熱點和難點，很多研究者都在研究開發新的測量溫度和治療監控的無損測溫技術，如與頻率相關的衰減分析，背向散射功率譜技術，聲速和熱膨脹等方法，這些超聲測溫方法各有其優點，但目前還都處于實驗階段，距臨床應用還有著較大的距離。

利用聲速的溫度特性測量溫度對于均勻介質可得到較滿意的結果(SinghVR，Yadav?S.Noninvasive?measurement?of?temperature?in?ultrasonic?hyper?thermia[C].IEEE?Engineering?in?Medicine&Biology?Society?10th?annual?InternationalConference，NewDelhi，India，1998.0850-0851.)，但對于實際生物組織，其散射特性復雜且難于估計，測量結果就會受到很大影響，且難于解決；Millerp(Naomi?R.Miller，Jeffrey?C.Bamber.Imaging?of?Temperature-induced?EchoStrain：Preliminary?in?vitro?Study?to?Assess?Feasibility?for?Guiding?FocusedUltrasound?Surgery[J].Ultrasound?in?Med.&Biol.，2004，30(3)：345-356.)等人利用超聲應變的溫度特性來預測組織溫升，給出了應變受熱變化曲線而躲避了組織溫度特性參數定征的困難，這是一種溫度間接估計方法，軟組織中的聲衰減系數的溫度系數比聲速溫度系數大10倍以上(Gertner?MR，WorthingtonAE?Wilson?BC，et?al.Ultrasound?imaging?of?thermal?therapy?in?vitro?liver[J].Ultrasound?in?Medicine?and?Biology，1998，24(7)：1023-1032.)，由于受到組織散射和折射的影響，使得組織聲衰減系數測量精度很低；利用超聲的非線性參數的溫度特性，通過準確檢測非線性參數進行溫度估計的方法(Fukukita?H，Ueno?SI，Furuya?N，et?al.Noninvasive?temperature?measurement?using?ultrasoundnonlinear?effect?[C].Ultrasound?nonlinear?effect，Kawasaki，Japan.1990.663-665.)需要附加一個較大的超聲聲壓擾動，實驗表明超聲非線性參數的溫度系數比聲速的溫度系數大，因而可能獲得較高的測量精度。