[發明專利]一種多波長光聲測溫的方法、裝置及系統

在審

• 申請號: 201710398600.1
• 申請日: 2017-05-31
• 公開（公告）號: CN108981954A
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 簡小華;廖宇;崔崤峣
• 申請（專利權）人: 蘇州國科昂卓醫療科技有限公司
• 主分類號: G01K11/22
• 分類號: G01K11/22;G01K11/00
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 吳黎

本發明公開了一種多波長光聲測溫的方法、裝置及系統，其中，所述方法包括：獲取至少兩種波長的激光照射被測目標產生得到的與至少兩種波長分別對應的至少兩個光聲信號，根據至少兩個光聲信號確定被測目標的定量組分，根據定量組分提取與定量組分對應的多波長光聲?溫度數據庫，通過至少兩個光聲信號和多波長光聲?溫度數據庫比對得到被測目標的實際溫度值。通過本發明，可以根據多組分和復雜成分的光聲測溫規律，對光聲測溫算法和結果進行修正和完善，以提高光聲測溫的測量精度和計算效率以及簡化測量操作步驟。

技術領域

本發明涉及溫度測量技術領域，具體涉及一種多波長光聲測溫的方法、裝置及系統。

背景技術

光聲測溫是近年來發展起來的一種新型溫度探測技術，其基本原理是利用聲波速度和物質的熱膨脹系數等隨著組織溫度的改變而發生變化，導致組織所產生的光聲信號幅度隨組織溫度變化而波動，進而利用光聲信號進行生物組織溫度測量。在光聲溫度測量技術中，光聲信號的產生取決于生物組織對激光的吸收，使得光聲溫度測量具備光學測量的高靈敏度與高分辨率的特性；而超聲波在組織中有良好的穿透性能，使得光聲信號具備探測表層以下組織的潛力；并且光聲探測能夠實現實時的溫度顯示。因此，光聲測溫有潛力成為一種在探測靈敏度和穿透性能上都具有優勢的無創的組織測溫方法。

現有技術中，公開號為CN105181169A的中國專利中公開了：光聲測溫技術應用的一個重要局限是其測量前必須針對不同目標預先測量其在不同溫度下產生光聲信號的強度變化規律，建立相應的數據庫和計算關系后方能進行溫度測量。而臨床病變組織成分和結構都較復雜，不同實驗對象的差異性也較大，例如之前已有研究人員利用微型溫度傳感器通過動物實驗證明斑塊的組分不同其溫度變化規律也不同。雖然光聲測溫可以通過前期大量同類目標實驗建立相關測量模型，但個體的差異必然存在，因此光聲測溫不同組分組織的精度和可靠性必然受到影響。

因此，如何簡化操作步驟提高計算效率和精度成為亟待解決的技術問題。

發明內容

為此，本發明所要解決的技術問題在于如何簡化操作步驟提高計算效率和精度。

為解決上述技術問題，第一方面，本發明提供了一種多波長光聲測溫方法，包括：

獲取至少兩種波長的激光照射被測目標產生得到的與至少兩種波長分別對應的至少兩個光聲信號，根據至少兩個光聲信號確定被測目標的定量組分，根據定量組分提取與定量組分對應的多波長光聲-溫度數據庫，通過至少兩個光聲信號和多波長光聲-溫度數據庫比對得到被測目標的實際溫度值。

可選地，在獲取至少兩種波長的激光照射被測目標產生得到的與至少兩種波長分別對應的至少兩個光聲信號之前，還包括：建立與各個定量組分對應的多波長光聲-溫度數據庫。

可選地，定量組分為脂質、纖維、鈣、核酸、無機鹽或血紅蛋白。

可選地，通過至少兩個光聲信號和多波長光聲-溫度數據庫比對得到被測目標的實際溫度值包括：從多波長光聲-溫度數據庫中提取與各個波長的溫度計算常數，根據各個波長的溫度計算常數和各個波長對應的光聲信號分別得到各個波長的探測溫度，對各個波長的探測溫度進行加權得到被測目標的實際溫度值。

作為可選的技術方案，各個波長的溫度計算常數和各個波長對應的光聲信號分別得到各個波長的探測溫度采用如下公式得到：

其中，λ_n為波長，T_λn為不同波長下探測計算出的溫度，C_λn和D_λn為各個波長的溫度計算常數，P是當前探測溫度下獲取的光聲信號強度，P_λn0是在初始光聲信號強度。

作為可選的技術方案，對各個波長的探測溫度進行加權得到被測目標的實際溫度值采用如下公式得到：