[發明專利]一種用于熱消融邊界顯像的熱聲成像系統及方法

在審

• 申請號: 201811306098.8
• 申請日: 2018-11-05
• 公開（公告）號: CN109480777A
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 蔣華渠;陳飛
• 申請（專利權）人: 四川華微康醫療科技有限公司
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙) 51229
• 代理人: 陳選中

1.一種用于熱消融邊界顯像的熱聲成像系統，其特征在于，包括：

微波源，用于激發熱消融區域的熱聲效應，產生熱聲信號，所述微波源包括依次連接的微波電真空器件、微波傳輸裝置和天線；

超聲換能器，用于接收熱消融區域所產生的熱聲信號；

濾波器，對熱聲信號進行濾波；

放大器，對熱聲信號進行放大；

數據采集卡，對熱聲信號進行A/D轉換，得到數字熱聲信號；

計算機，用于對超聲波換能器所接收的熱聲信號進行處理，控制微波源，對數字熱聲信號進行圖像重建得到熱聲圖像，并對熱聲圖像進行顏色編碼實現消融邊界的突出顯像；

所述計算機、微波源、熱消融區域、超聲波換能器、濾波器、放大器、數據采集卡和計算機依次通信連接。

2.根據權利要求1所述的用于熱消融邊界顯像的熱聲成像系統，其特征在于，所述微波電真空器件為磁控管，所述微波傳輸裝置為微波固態功率放大器。

3.根據權利要求1所述的用于熱消融邊界顯像的熱聲成像系統，其特征在于，所述微波源產生的微波為脈沖微波，所述脈沖微波信號的中心頻率為0.1～10.0G，脈沖寬度為10～1000ns，脈沖峰值功率為10～100kW，脈沖重復頻率為1～200Hz。

4.根據權利要求1所述的用于熱消融邊界顯像的熱聲成像系統，其特征在于，所述天線為高功率增益天線，包括開口波導天線、喇叭天線、偶極子和貼片天線。

5.根據權利要求1所述的用于熱消融邊界顯像的熱聲成像系統，其特征在于，所述超聲換能器為多元超聲換能器，換能通道數為2～2048，頻率為0.2～5.0MHz，形狀包括凸陣、線陣和相控陣。

6.一種用于熱消融邊界顯像的熱聲成像方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、通過計算機對微波源進行參數設置和初始化，并開啟微波源進行預熱；

S2、通過計算機觸發微波源發射脈沖微波，并通過微波源中的天線將脈沖微波輻射到熱消融區域，使熱消融區域與未消融區域吸收脈沖微波能量后產生熱聲信號；

S3、通過超聲換能器接收熱聲信號，并通過濾波器和放大器對熱聲信號進行濾波和放大，并進行A/D轉換得到數字熱聲信號；

S4、將數字熱聲信號傳輸到計算機，對熱聲信號進行圖像重建，將熱聲圖像中熱消融邊界以黑色高亮顯示，得到熱消融邊界熱聲圖像。

7.根據權利要求6所述的用于熱消融邊界顯像的熱聲成像系統，其特征在于，所述步驟S4中圖像重建算法包括有限元定量重建算法、濾波反投影重建算法和延遲疊加重建算法。