测量超声穿透深度的方法及系统技术方案

一种测量超声穿透深度的方法，其特征在于，包括以下步骤：设置层厚，对物体进行分层；在超声作用下，对物体的每一层进行磁共振温度成像，得到每一层的温度变化情况；根据所述每一层的温度变化情况得到超声穿透的层数；根据所述超声穿透的层数及所述层厚得到超声穿透深度。上述测量超声穿透深度的方法及系统中，通过磁共振温度成像来确定被超声作用时物体的温度变化情况，并根据温度变化情况得到超声穿透深度，结果精确可靠。此外，还提供了一种测量超声穿透深度的系统。

【技术实现步骤摘要】
测量超声穿透深度的方法及系统
本专利技术涉及测量技术，特别是涉及一种测量超声穿透深度的方法及系统。
技术介绍
近年来超声疗法的使用范围日益广泛，已远远超过理疗科原来的一般疗法，如超声治癌、泌尿系碎石及口腔医学的应用等，因此超声疗法的概念应有广义的(包括各种特殊超声疗法)及狭义的(指理疗科常用的无损伤剂量疗法)两种。同时随着现代科学技术的进步，超声不仅用于治疗，还已广泛用于诊断、基础及实验医学、因此已有“超声医学”之称。超声针灸是传统针灸技术与现代针灸相结合的产物之一，它是在现代声学原理基础上，运用声能、热能等为刺激手段，通过神经反射作用、神经体液调节作用、神经-内分泌-免疫作用和直接作用等途径，最终达到治疗疾病和调节机体功能的目的。早在70年代， 国外已应用超声穴位治疗疾病。国内于80年代初期陆续有采用国产穴位超声治疗机治疗的报道。超声针灸的最主要特点是无痛、无不适反应；其次，穴位超声疗法是通过声能透入穴位来治疗的，而且又具有对组织无损伤、无副作用、安全可靠的优点，因此易为儿童和惧针的患者所接受。针灸的深度对针灸效果有一定的影响。然而，相对于传统的针灸技术，超声穿透深度无法很直观的获得，而针灸的深度影响到了针灸的效果。对于其它超声疗法，如超声治癌等，精确控制超声穿透深度也是十分必要的。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种能精确测量超声穿透深度的方法。一种测量超声穿透深度的方法，包括以下步骤设置层厚，对物体进行分层；在超声作用下，对物体的每一层进行磁共振温度成像，得到每一层的温度变化情况；根据所述每一层的温度变化情况得到超声穿透的层数；根据所述超声穿透的层数及所述层厚得到超声穿透深度。进一步地，还包括设定一个需求深度，判断所述超声穿透深度是否达到所述需求深度的步骤，如果达到需求深度，则继续用超声作用于物体；如果未达到需求深度，则调整超声的频率。进一步地，还包括如下步骤根据所述每一层的温度变化情况，计算得到每一层的绝对温度；设定一个需求温度，判断所述绝对温度是否等于需求温度，如果绝对温度等于需求温度，则继续用超声作用于物体；如果绝对温度高于或低于需求温度，则调整超声的强度。进一步地，所述在超声作用下，对物体的每一层进行磁共振温度成像，得到每一层的温度变化情况的步骤前还包括对物体的每一层进行磁共振预扫描，得到未在超声作用下的每一层的基准相位图的步骤；所述在超声作用下，对物体的每一层进行磁共振温度成像，得到每一层的温度变化情况的步骤是对超声作用物体的每一层进行磁共振扫描，得到每一层超声相位图；将所述超声相位图与所述基准相位图进行比较，得到物体的每一层的相位改变值；根据所述每一层的相位改变值计算得到每一层的温度变化情况。此外，还有必要提供一种能精确测量超声穿透深度的系统。一种测量超声穿透深度的系统，包括磁共振成像模块，用于设置层厚，对物体进行分层，对物体的每一层进行磁共振温度成像，得到每一层的温度变化情况；深度获取模块，用于根据每一层的温度变化情况得到超声穿透的层数，并根据所述超声穿透的层数及所述层厚得到超声穿透深度。进一步地，还包括第一判断模块，用于设定一个需求深度，判断所述超声穿透深度是否达到需求深度，如果达到需求深度，则继续用超声作用于物体；如果未达到需求深度， 则调整超声的频率。进一步地，还包括绝对温度获取模块，用于根据所述每一层的温度变化情况，计算得到每一层的绝对温度；第二判断模块，用于设定一个需求温度，判断所述绝对温度是否等于需求温度，如果绝对温度等于需求温度，则继续用超声作用于物体；如果绝对温度高于或低于需求温度， 则调整声波的强度。进一步地，所述磁共振成像模块包括扫描单元，用于对超声作用物体的每一层进行磁共振扫描，得到每一层超声相位图；所述扫描单元还用于在超声未作用于物体的情况下对物体的每一层进行磁共振预扫描，得到未在超声作用下的每一层的基准相位图；比较单元，用于将所述超声相位图与所述基准相位图进行比较，得到物体的每一层的相位改变值；计算单元，用于根据所述每一层的相位改变值计算得到每一层的温度变化情况。上述测量超声穿透深度的方法及系统中，通过磁共振温度成像来确定被超声作用时物体的温度变化情况，并根据温度变化情况得到超声穿透深度，结果精确可靠。附图说明图1为测量超声穿透深度的方法的流程图；图2为图1所示步骤S20的具体流程图；图3为一实施例的测量超声穿透深度的方法的流程图；图4为另一实施例的测量超声穿透深度的方法的具体流程图；图5为测量超声穿透深度的系统的模块图；图6为图5所示测量超声穿透深度的系统的的详细模块图。具体实施方式为了解决在超声疗法中超声穿透深度无法测量的问题，提出了提供一种能精确测量超声穿透深度的方法。请参阅图1，一种测量超声穿透深度的方法，包括以下步骤步骤S10，设置层厚，对物体进行分层。物体在将被超声穿透作用的方向上，按一定的厚度进行分层。层厚是在磁共振序列参数里设置，分层时每层的厚度越薄，测得的超声穿透深度就越精确。步骤S20，在超声作用下，对物体的每一层进行磁共振温度成像，得到每一层的温度变化情况。由于超声波具有温热作用，在介质中传播时，实质上机械能在介质中转变成热能的能量转换过程。超声波的热作用，可引起人体血管功能和代谢过程的变化，以及发生一系列复杂的神经反射，在人体组织产生各种效应。因此，被超声穿透的每一层物体必然会产生温度的变化。通过磁共振温度成像方法能得到每一层的温度变化情况。步骤S30，根据每一层的温度变化情况得到超声穿透的层数。在磁共振聚焦或测量过程中所用到的大角度射频场发射，其电磁能量在物体内转化成热能，也会使物体温度升高，而被超声穿透的每一层物体温度升高的更为明显。因此可以通过步骤S20中得到的每一层的温度变化情况得到超声穿透到了哪一层，并最终确定层数。步骤S40，根据超声穿透的层数及层厚得到超声穿透深度。上述测量超声穿透深度的方法可以对超声穿透物体的深度进行测量，测量结果精确可靠。在上述实施例中，测量超声穿透深度的方法更具体的流程为步骤S20前还包括对物体的每一层进行磁共振预扫描，得到未在超声作用下的每一层的基准相位图的步骤。由于在磁共振扫描等过程中，电磁能量在物体内转化成热能，引起物体的温度变化，所以先在物体未在超声作用下先通过磁共振扫描得到物体每一层的基准相位图Ob-。为了保证准确性，可以对每一层提取多次基准相位图Φ—，然后取平均值。同时，请参阅图2，步骤S20的具体步骤为步骤S210，对超声作用物体的每一层进行磁共振扫描，得到每一层超声相位图。对超声作用物体的每一层进行磁共振扫描，得到每一层超声相位图Φ。步骤S220，将超声相位图与基准相位图进行比较，得到物体的每一层的相位改变值。用每一层的超声相位图Φ与基准相位图Φ—相减得到每一层相位改变值ΔΦ。步骤S230，根据每一层的相位改变值计算得到每一层的温度变化情况。利用以下公式进行计算得到物体每一层的温度变化ΔΤ ΔΦΔΓ =-γ · α· Β0· TE其中，Υ为旋磁比，是原子核所固有的特性，与离子电荷和质量的比有关。不同的原子核有不同的旋磁比值。磁共振技术主要涉及氢原子核(质子)与外加磁场的相互作用， 水中氢核质子的Y值为2. 68X 108rad/s/T。α = -0.01ppm/°C α为温本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘新，沈欢，邹超，郑海荣，梅玲，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：