超声引导的载药微泡递送方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种超声引导的载药微泡递送方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。该方法包括：利用阵列换能器发出第一超声波信号，以在当前的击破区域对载药微泡进行击破；利用阵列换能器发出第二超声波信号，以获取超声图像；根据超声图像识别击破区域的血管轮廓；以及根据血管轮廓更新击破区域的特征参数，由于根据血管轮廓对击破区域进行了实时的更新，所以提高了对载药微泡进行击破的精准度，使载药微泡的递送效果更佳，并且通过不断更新击破区域参数，使得击破区域始终保持在血管内，避免了对血管周围的组织发射超声波信号而造成不必要的组织损伤。同时也缩短了载药微泡递送的时间。

【技术实现步骤摘要】
超声引导的载药微泡递送方法及装置
本申请涉及超声
，具体涉及一种超声引导的载药微泡递送方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。
技术介绍
药物释放系统是将药物包裹在载体中植入或注入体内，通过载体在体内的缓慢降解或外源刺激诱导方式达到药物的释放，增加局部病灶组织的药物浓度。近年来，超声靶向微泡破坏(Ultrasound-TargetedMicrobubbleDestruction，UTMD)技术的出现，解决了药物靶向递送难和药物穿透血管进入细胞难的两大挑战，受到了人们越来越多的关注。UTMD技术利用超声造影剂在聚焦超声作用下能够诱发局部产生微流和剪切力，刺激内皮细胞膜的孔隙和细胞之间的通道打开，增加血管和细胞膜渗透性的能力，促进治疗药物靶向递送至细胞内。现阶段，UTMD技术的引导方法主要有两大类，一类是核磁共振成像(MagneticResonanceImaging，MRI)进行引导，一类是利用超声成像进行引导。利用MRI引导的UTMD系统通常利用磁共振测温法进行监控，温度精度为1℃，空间分辨率为1mm，时间分辨率为1s，但是设备昂贵、操作复杂。利用超声成像进行引导虽然克服了MRI引导成本高的问题，但在成像监控和击破载药微泡的过程中需要医生进行操作，载药微泡的递送效果受人为因素影响，使得载药微泡递送的位置不够精准且花费时间较长。由此可见，如何对成像监控图像进行实时分析以更新载药微泡击破时的击破区域的参数等，实现自动的载药微泡递送并提高载药微泡递送的精准度和效率是现今急需解决的重要问题。r>
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述问题，本申请的实施例提供了一种超声引导的载药微泡递送方法、装置、电子设备和计算机可读存储介质。根据本申请实施例的一方面，提供一种超声引导的载药微泡递送方法，包括：利用阵列换能器发出第一超声波信号，以在当前的击破区域对载药微泡进行击破；利用所述阵列换能器发出第二超声波信号，以获取超声图像；根据所述超声图像识别所述击破区域的血管轮廓；以及根据所述血管轮廓更新所述击破区域的特征参数。在本申请的一个实施例中，在所述根据所述超声图像跟踪所述击破区域的血管轮廓之后，还包括：根据所述血管轮廓调整所述击破区域的多个感兴趣区域的位置和形状；根据所述多个感兴趣区域的位置和形状获取所述多个感兴趣区域的载药微泡浓度的评估数据；以及根据所述载药微泡浓度的评估数据调整所述阵列换能器发出所述第一超声波信号时的超声电压。在本申请的一个实施例中，上述多个感兴趣区域包括上游感兴趣区域和下游感兴趣区域，其中，所述根据所述血管轮廓调整所述击破区域的多个感兴趣区域的位置和形状包括：以所述击破区域的中心线划界，将所述击破区域的所述血管轮廓划分为所述上游感兴趣区域和所述下游感兴趣区域，从而得知所述上游感兴趣区域和所述下游感兴趣区域的位置及形状。在本申请的一个实施例中，上述根据所述载药微泡浓度的评估数据调整所述阵列换能器发出所述第一超声波信号时的超声电压包括：根据所述上游感兴趣区域和所述下游感兴趣区域的平均灰度值提高所述阵列换能器发出所述第一超声波信号时的所述超声电压。在本申请的一个实施例中，上述根据所述上游感兴趣区域和所述下游感兴趣区域的平均灰度值提高所述阵列换能器发出所述第一超声波信号时的所述超声电压包括：当所述上游感兴趣区域和所述下游感兴趣区域的平均灰度值的差值的绝对值与所述上游感兴趣区域的平均灰度值的比值大于载药微泡击破阈值时，提高所述阵列换能器发出所述第一超声波信号时的所述超声电压。在本申请的一个实施例中，上述根据所述超声图像跟踪所述击破区域的血管轮廓包括：将所述超声图像输入目标跟踪模型，以获取所述目标跟踪模型输出的所述击破区域的所述血管轮廓。在本申请的一个实施例中，上述将所述超声图像输入目标跟踪模型，以获取所述目标跟踪模型输出的所述击破区域的所述血管轮廓包括：将当前所述超声图像累加到之前的所述超声图像中，构成超声图像序列，将所述超声图像序列输入目标跟踪模型，以获取所述目标跟踪模型输出的所述击破区域的所述血管轮廓。在本申请的一个实施例中，所述根据所述血管轮廓更新所述击破区域的特征参数包括：根据所述血管轮廓更新所述击破区域的大小、位置。在本申请的一个实施例中，当所述阵列换能器首次发出所述第二超声波信号时，所述当前的击破区域为预先选定的击破区域。在本申请的一个实施例中，所述当所述阵列换能器首次发出所述第二超声波信号时，所述当前的击破区域为预先选定的击破区域包括：当所述阵列换能器首次发出所述第二超声波信号时获取所述超声图像，根据所述超声图像中的病灶区域选定所述击破区域。在本申请的一个实施例中，所述根据所述超声图像中的病灶区域选定所述击破区域包括：当所述病灶区域为肿瘤或心血管的病灶区域时，根据所述超声图像中的所述病灶区域选定的所述击破区域为所述病灶区域的上游；当所述病灶区域为非肿瘤或非心血管的病灶区域时，根据所述超声图像中的所述病灶区域选定的所述击破区域为所述病灶区域。在本申请的一个实施例中，上述方法进一步包括：当前所述上游感兴趣区域的平均灰度值与初始上游感兴趣区域的平均灰度值的差值的绝对值与所述初始上游感兴趣区域的平均灰度值的比值小于预设值时，结束当前载药微泡的递送工作；其中，所述初始上游感兴趣区域的平均灰度值是所述阵列换能器首次发出所述第二超声波信号获取所述超声图像时获取的。在本申请的一个实施例中，所述阵列换能器在机械指数小于1.0的信号发送条件下发出所述第一超声波信号或所述第二超声波信号。根据本申请实施例的另一方面，提供一种超声引导的载药微泡递送装置，包括：递送模块，利用阵列换能器发出第一超声波信号，以在当前的击破区域对载药微泡进行击破；成像模块，利用阵列换能器发出第二超声波信号，以获取超声图像；识别模块，根据所述超声图像识别所述击破区域的血管轮廓；以及第一调参模块，根据所述血管轮廓更新所述击破区域的特征参数。在本申请的一个实施例中，装置还包括：第二调参模块，用于根据所述血管轮廓调整所述击破区域的多个感兴趣区域的位置和形状；评估模块，用于根据所述多个感兴趣区域的位置和形状获取所述多个感兴趣区域的载药微泡浓度的评估数据；调压模块，用于根据所述载药微泡浓度的评估数据调整所述阵列换能器发出所述第一超声波信号时的超声电压。在本申请的一个实施例中，所述多个感兴趣区域包括上游感兴趣区域和下游感兴趣区域，其中，第二调参模块进一步包括：以所述击破区域的中心线划界，将所述击破区域的所述血管轮廓划分为所述上游感兴趣区域和所述下游感兴趣区域，从而得知所述上游感兴趣区域和所述下游感兴趣区域的位置及形状。在本申请的一个实施例中，调压模块进一步包括：根据所述上游感兴趣区域和所述下游感兴趣区域的平均灰度值提高所述阵列换能器发出所述第一超声波信号时的所述超声电压。在本申请的一个实施例中，调压模块进一步包括：当所述上游感兴趣区域和所述下游感兴趣区域的平均灰度值的差值的绝对值与所述上游感兴趣区域的平均灰度值的比值大于载本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超声引导的载药微泡递送方法，其特征在于，包括：/n利用阵列换能器发出第一超声波信号，以在当前的击破区域对载药微泡进行击破；/n利用所述阵列换能器发出第二超声波信号，以获取超声图像；/n根据所述超声图像识别所述击破区域的血管轮廓；以及/n根据所述血管轮廓更新所述击破区域的特征参数。/n

【技术特征摘要】
1.一种超声引导的载药微泡递送方法，其特征在于，包括：
利用阵列换能器发出第一超声波信号，以在当前的击破区域对载药微泡进行击破；
利用所述阵列换能器发出第二超声波信号，以获取超声图像；
根据所述超声图像识别所述击破区域的血管轮廓；以及
根据所述血管轮廓更新所述击破区域的特征参数。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据所述超声图像跟踪所述击破区域的血管轮廓之后，还包括：
根据所述血管轮廓调整所述击破区域的多个感兴趣区域的位置和形状；
根据所述多个感兴趣区域的位置和形状获取所述多个感兴趣区域的载药微泡浓度的评估数据；以及
根据所述载药微泡浓度的评估数据调整所述阵列换能器发出所述第一超声波信号时的超声电压。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述多个感兴趣区域包括上游感兴趣区域和下游感兴趣区域，其中，所述根据所述血管轮廓调整所述击破区域的多个感兴趣区域的位置和形状包括：
以所述击破区域的中心线划界，将所述击破区域的所述血管轮廓划分为所述上游感兴趣区域和所述下游感兴趣区域，从而得知所述上游感兴趣区域和所述下游感兴趣区域的位置及形状。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述载药微泡浓度的评估数据调整所述阵列换能器发出所述第一超声波信号时的超声电压包括：
根据所述上游感兴趣区域和所述下游感兴趣区域的平均灰度值提高所述阵列换能器发出所述第一超声波信号时的所述超声电压。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述上游感兴趣区域和所述下游感兴趣区域的平均灰度值提高所述阵列换能器发出所述第一超声波信号时的所述超声电压包括：
当所述上游感兴趣区域和所述下游感兴趣区域的平均灰度值的差值的绝对值与所述上游感兴趣区域的平均灰度值的比值大于载药微泡击破阈值时，提高所述阵列换能器发出所述第一超声波信号时的所述超声电压。


6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述超声图像跟踪所述击破区域的血管轮廓包括：
将所述超声图像输入目标跟踪模型，以获取所述目标跟踪模型输出的所述击破区域的所述血管轮廓。


7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述将所述超声图像输入目标跟踪模型，以获取所述目标跟踪模型输出的所述击破区域的所述血管轮廓包括：
将当前所述超声图像累加到之前的所述超声图像中，构成超声图像序列，将所述超声图像序列输入目标跟踪模型，以获取所述目标跟踪模型输出的所述击破区域的所述血管轮廓。

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【专利技术属性】
技术研发人员：郭雯雨，安健，董飞宏，黄硕，张珏，
申请(专利权)人：南京超维景生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32