【技术实现步骤摘要】
一种基于非线性热膨胀评估温度变化的超声方法及系统
本专利技术涉及超声检测领域，更具体地说，涉及一种基于非线性热膨胀评估温度变化的超声方法及系统。
技术介绍
在肿瘤的临床治疗中，热疗已引起广泛关注，并被认为是具有重要意义的微创或非侵入性手术方法。在治疗过程中，温度过高可能会对周围正常的细胞造成损伤，产生严重的副作用。而若温度达不到临床要求，则可能显著降低疗效，甚至导致治疗失败。考虑热疗的安全性和有效性，在对治疗过程中对生物组织的温度变化过程进行监控具有很大的必要性。与其他温度成像方法相比，由于具有无电离辐射，灵活，易操作，低成本，便携性和良好的兼容性等优势，超声温度评估法作为一种比较有前景的温度评估方法。其原理主要基于温度的变化会引起超声在传播过程中物理特性的变化。最近的研究表明：背向散射能量的变化量可以作为评估温度变化的参量。用超声信号的频域的信息也可以对温度进行很好的评估，Maraghechi将谐波幅度的变化量与温度的变化量建立了联系。但就温度评估效果而言，基于组织的热膨胀和声速变化的时域模型达到了很高的温度评估精...
【技术保护点】
1.一种基于非线性热膨胀评估温度变化的超声方法，步骤如下：/n(1)通过机械或电子的方式，将加热源与超声成像仪的成像区域调整至同一范围，确保B超成像区域覆盖待测温区域；/n(2)对目标区域进行加热，选取信号采集初始时刻的一帧回波信号作为参考帧；/n(3)基于动态选帧算法，根据参考帧的时间序列，分别与后续生理周期内的每一帧计算相关系数，相关系数计算方式为：设BI
【技术特征摘要】
1.一种基于非线性热膨胀评估温度变化的超声方法，步骤如下：
(1)通过机械或电子的方式，将加热源与超声成像仪的成像区域调整至同一范围，确保B超成像区域覆盖待测温区域；
(2)对目标区域进行加热，选取信号采集初始时刻的一帧回波信号作为参考帧；
(3)基于动态选帧算法，根据参考帧的时间序列，分别与后续生理周期内的每一帧计算相关系数，相关系数计算方式为：设BIref(x,y)为参考帧信号，BItar(x,y)为目标帧信号，(i0,j0)为ROI区域最左下角的像素点的坐标，ROI为感兴趣区域，对所有帧，确定B超图像的矩形ROI区域，ROI为感兴趣区域，ROI区域横向和纵向像素点数分别记为I和J；i，j为ROI区域最左下角起横向和纵向第i和第j个像素，ROI区域为整幅B超图像或B超图像中的局部；相关系数计算为：
其中，*表示共轭运算，对采集的每帧B超图像，将像素点在横向和纵向的坐标分别记为x和y；
(4)根据计算的互相关系数值，选取最大相关系数的对应帧作为目标帧进行后续温度计算；根据参考帧的时间序列，将其后一个生理周期内的信号帧作为目标帧的选取范围，也可以在整数个生理周期作为目标帧的选取范围；
(5)以评估点为中心在目标帧选取矩形窗1；评估点为所需要检测和评估的位置，在参考帧中以评估点为中心选取矩形窗2，使其横向尺寸和纵向尺寸均为矩形窗1的两倍或以上；在参考帧中移动尺寸与矩形窗1尺寸相同的矩形窗3使其遍历矩形窗2，每移动一次均计算矩形窗1与矩形窗3内图像的互相关系数；
(6)将温度变化评估的目标点遍历整个超声图像区域，得到整个成像区域的时间延迟量的二维分布；结合测温系数，根据温度变化和时间延时的非线性关系计算得到温度变化量的分布；
(7)将当前目标帧作为参考帧，重复步骤(3)-(6)，得到不同时刻对应的温度变化图像；
(8)将每个生理运动周期温度变化结果相加，得到成像区域温升值的分布图像。
2.根据权利要求1所述的一种基于非线性热膨胀评估温度变化的超声方法，其特征在于，加热源包括聚焦超声、射频或微波。
3.根据权利要求1所述的一种基于非线性热膨胀评估温度变化的超声方法，其特征在于，步骤(3)利用动态帧选取法进行活体噪声的抑制。
4.根据权利要求1所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭霞生，范鹏飞，章东，屠娟，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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