传统上,肿瘤的治疗有放疗、化疗以及手术切除等方法。这些方法不仅疗效不足,还对病人产生较大伤害。介入消融手术是一种新型的肿瘤治疗方法,对病人的损伤更小、更安全、治疗效率更高且能适应更多症状,有非常好的应用前景。为了更好的监测介入消融手术的治疗过程,无创的测温成像技术十分关键。超声无创测温成像技术已经有很多的研究,基于声速变化的回波时移测温法是一种有效的方法,但是它难以克服热透镜、热膨胀以及病人运动、呼吸带来的干扰,因而在临床上难以应用。所以,本文提出一种可以克服这些问题的新方法。在介入消融手术中,治疗区域的升温会形成一个局部声速区域,使得下方的成像会变模糊,根据这些现象,本论文提出一种应用于介入消融治疗手术监控的,基于测量局部声速空间分布的超声无创测温成像方法。本文通过前期基于靶点的超声测温实验,验证了从一帧超声通道数据中测量治疗区声速分布的可行性,从而克服既往超声测温算法中“热膨胀”、“热透镜”以及病人运动干扰的影响。为了更加接近临床的情况,后续的进一步研究中,用器官的成像轮廓代替靶点作为感兴趣区域。实验中,将自制的不同声速(1400-1800m/s)仿体与猪肝置于水槽中(水声速约为1492m/s)以采集超声通道数据。其中仿体模拟手术中的治疗区域升温,从而模拟临床介入手术中的热疗情形。论文算法实现的步骤是:在Matlab平台下,将超声通道数据用合成孔径方法重建出基线图像后,自动搜索成像区域中的猪肝轮廓(如血管壁)作为感兴趣区域,并且以声速、横坐标、纵坐标、半径四个参数构造出初始的局部声速区域。然后,按照目前成像区域中的声速分布,对感兴趣区域进行波束合成图像重建,并量化评估其对焦质量。迭代算法不断调整迭代参数以优化对焦质量,这样,构造出来的局部声速区域也会自适应地逐渐逼近其真实情况,最终迭代出真实的声速分布,并根据声速与温度之间的相关性进行测温成像。实验使用中国台湾S-sharp公司的Prodig超声科研平台,采集128个收发通道的数据,超声探头中心频率为6MHz,采用频率25MHz。算法成功地评估出局部声速值及其分布,按本论文的误差定义,局部声速区域的位置评估误差在1.52mm内,热疗程度的评估误差在10%内。所以,该方法很有潜力应用于介入消融手术的无创测温成像监控中。