用于确定针对单个消融探头或多个消融探头的消融探头参数的规划装置制造方法及图纸

技术编号:27389841 阅读:23 留言:0更新日期:2021-02-21 13:57
本发明专利技术涉及一种用于确定消融探头参数的规划装置(1)。热能确定单元在规划流程的第一部分中通过使用如生物热方程的热能函数来确定第一热能分布,使得基于温度的条件被满足,其指示对象(18)的期望的处置结果。消融探头参数确定单元在第二部分中通过使用第二热能函数来确定消融探头参数,所述第二热能函数将要由消融探头(22)引起的第二热能分布与b)消融探头参数进行相关,使得第一热能分布和第二热能分布之间的偏离满足预定义偏离准则。到两个部分中的该分离允许对消融探头参数的确定对不同类型的消融流程的改进的适应性。不同类型的消融流程的改进的适应性。不同类型的消融流程的改进的适应性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于确定针对单个消融探头或多个消融探头的消融探头参数的规划装置


[0001]本专利技术涉及一种用于确定消融探头参数的规划装置、规划方法和规划计算机程序,所述消融探头参数描述了在用于消融如肿瘤的对象的部分的消融流程期间消融探头的操作。本专利技术还涉及一种用于消融对象的部分的消融系统,其包括规划装置。

技术介绍

[0002]C.Schumann等人的文章“Interactive multi-criteria planning for radiofrequency ablation”(International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery,第10卷,第879至889页(2015))公开了一种用于确定要由用于消融肿瘤的射频消融探头使用的消融探头参数的规划方法。这种规划方法允许与用户进行交互,并在规划流程期间考虑多个准则。然而,该规划方法特定于所使用的消融探头,尤其是作为射频消融的所使用的消融类型。因此,该规划方法不容易适应于其他类型的消融流程。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种用于确定消融探头参数的规划装置、规划方法和规划计算机程序,所述消融探头参数描述用于在消融对象的部分的消融流程期间消融探头的操作,其中,消融探头参数的确定更容易适应于不同类型的消融流程。本专利技术的另一个目的是提供一种用于消融对象的部分的消融系统,其包括规划装置。
[0004]在本专利技术的第一方面中,提出了一种用于确定消融探头参数的规划装置,所述消融探头参数描述在用于消融对象的部分的消融流程期间消融探头的操作,其中,所述规划装置包括:
[0005]-热能确定提供单元,其被配置为提供第一热能函数并且提供基于温度的条件,所述第一热能函数定义要被计算的第一热能分布与空间温度分布之间的关系,所述基于温度的条件指示包括对所述对象的所述部分的消融的针对所述对象的期望的处置结果,
[0006]-热能确定单元,其被配置为通过使用所述热能函数来确定所述第一热能分布,使得所述基于温度的条件被满足,
[0007]-消融探头参数确定提供单元,其被配置为提供第二热能函数,所述第二热能函数提供a)要被计算并且要由所述消融探头引起的第二热能分布与b)所述消融探头参数之间的关系,
[0008]-消融探头参数确定单元,其被配置为通过使用所述第二热能函数来确定所述消融探头参数,使得所述第一热能分布与所述第二热能分布之间的偏离满足预定义偏离准则。
[0009]因此,消融探头参数的确定分为两部分,即第一部分和第二部分,在第一部分中,确定第一热能分布,在第二部分中,在给定第一部分所确定的第一热能分布的情况下,确定消融探头参数。第一部分与将用于消融对象的该部分的消融流程的类型无关,使得基于第
一部分的结果,可以确定消融流程类型特异性消融探头参数。因此,如果应当针对不同类型的消融流程确定消融探头参数,则不必重复对第一热能分布的确定,其可能需要相对大的计算量。因此,可以改进消融探头参数的确定对不同类型的消融流程的适应性。
[0010]消融探头可以是例如射频消融探头或另一类型的消融探头。此外,要消融的对象的部分可以是例如肿瘤或对象的另一部分。对象是人类或动物。
[0011]热能确定提供单元可以是存储单元,可以在其中存储第一热能函数和基于温度的条件,并且可以从其中检索第一热能函数和基于温度的条件以提供第一热能函数和基于温度的条件。然而,热能确定提供单元也可以是接收单元,其用于从另一单元接收第一热能函数和基于温度的条件并且用于提供接收到的第一热能函数和基于温度的条件。而且,消融探头参数确定提供单元也可以是存储单元或接收单元。
[0012]如果第一热能分布和第二热能分布之间的偏离小于预定义阈值和/或被最小化,则偏离准则优选地被预定义,使得其被满足。可以使用预定义偏离量度,如平方差之和或者另一偏离量度。
[0013]优选地,热能确定提供单元还被配置为提供a)所述对象的在包括要被消融的所述部分的区域中的不同成分的空间分布以及b)所述不同成分的热性质,并且提供所述热能函数,使得所述热能函数取决于所述不同成分的所述空间分布和所述不同成分的所述热性质,其中,所述热能确定单元被配置为通过基于所述不同成分的所述空间分布和所述不同成分的所述热性质使用所述热能函数来确定所述第一热能分布,使得所述基于温度的条件被满足。
[0014]在包括要消融的部分的区域中的对象的不同成分例如是具有不同热性质的不同类型的组织和脉管,如血管。可以提供热性质,例如,如针对不同成分的不同导热率、针对不同成分的不同血液灌注参数,等等。通过考虑不同成分的空间分布及其热性质,可以改进对第一热能分布的确定以及因此对消融探头参数的最终确定的质量。
[0015]优选地,热能确定提供单元和热能确定单元被配置为使得所述基于温度的条件基于指示所述期望的处置结果的所提供的期望的空间温度分布与由于在确定所述第一热能分布时使用所述第一热能函数而产生的b)所计算的空间温度分布之间的偏离,其中,所述期望的空间温度分布包括要被消融的所述部分内的温度值,所述温度值大于阈值温度,在所述阈值温度之上所述部分被消融。例如,基于温度的条件可以是该偏离应该被最小化和/或应该小于预定义偏离阈值。通过使用该基于偏离的条件,可以进一步改进对第一热能分布的确定以及因此对消融探头参数的最终确定的质量。
[0016]热能确定单元优选地被配置为提供用户接口,所述用户接口允许用户干预对所述第一热能分布的确定。在实施例中,所述热能确定单元被配置为提供所述用户接口,使得允许所述用户定义一组热能分布,其中,所述热能确定单元被配置为确定所述第一热能分布,使得所述第一热能分布在所定义的一组热能分布内。这允许用户根据他/她的偏好来适配对第一热能分布和消融探头参数的确定,从而进一步改进规划流程的适应性。例如,用户接口可以允许用户定义第一热能分布的热能值的上限和/或下限。
[0017]此外优选地,所述热能确定单元被配置为使得所计算的空间温度分布与所述期望的空间温度分布的所述偏离是加权偏离,其中,所述对象的不同区域中的偏离被认为具有不同权重,其中,所述不同区域至少包括由所述对象的要被消融的所述部分定义的第一区
域和不包括所述对象的要被消融的所述部分的第二区域,其中,所述热能确定单元被配置为提供所述用户接口,使得允许所述用户定义所述不同权重。例如,用户可以修改权重,使得在第一区域中处置结果肯定地满足,即,例如,第一区域内的温度肯定地大于温度阈值,在所述温度阈值之上,对象的部分肯定地被消融。用户可以选择权重,使得这在整个第一区域上真实。然后,至少靠近第一区域也在第二区域中,热能可能相对高,使得在第二区域中消融也可能发生,尽管这可能与在该第二区域中的处置目标相抵触。用户还可以定义权重,使得在整个第二区域中肯定地不发生消融,其中,这可能导致第一区域的不完全消融。通过定义权重,用户可以使规划流程适应于他/她的偏好。
[0018]还优选地,所述本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于确定消融探头参数的规划装置,所述消融探头参数描述在用于对对象的部分进行消融的消融流程期间消融探头的操作,所述规划装置(1)包括:-热能确定提供单元(2),其被配置为提供第一热能函数并且提供基于温度的条件,所述第一热能函数定义要被计算的第一热能分布与空间温度分布之间的关系,所述基于温度的条件指示包括对所述对象(18)的所述部分(24)的消融的针对所述对象(18)的期望的处置结果,-热能确定单元(3),其被配置为通过使用所述热能函数来确定所述第一热能分布,使得所述基于温度的条件被满足,-消融探头参数确定提供单元(5),其被配置为提供第二热能函数,所述第二热能函数提供a)要被计算并且要由所述消融探头(22)引起的第二热能分布与b)所述消融探头参数之间的关系,-消融探头参数确定单元(6),其被配置为通过使用所述第二热能函数来确定所述消融探头参数,使得所述第一热能分布与所述第二热能分布之间的偏离满足预定义偏离准则。2.根据权利要求1所述的规划装置,其中,所述热能确定提供单元(2)还被配置为提供a)所述对象(18)的在包括要被消融的所述部分(24)的区域中的不同成分的空间分布以及b)所述不同成分的热性质,并且提供所述热能函数,使得所述热能函数取决于所述不同成分的所述空间分布和所述不同成分的所述热性质,其中,所述热能确定单元(3)被配置为通过基于所述不同成分的所述空间分布和所述不同成分的所述热性质使用所述热能函数来确定所述第一热能分布,使得所述基于温度的条件被满足。3.根据权利要求1所述的规划装置,其中,所述热能确定提供单元(2)和所述热能确定单元(3)被配置为使得所述基于温度的条件基于指示所述期望的处置结果的所提供的期望的空间温度分布与由于在确定所述第一热能分布时使用所述第一热能函数而产生的所计算的空间温度分布之间的偏离,其中,所述期望的空间温度分布包括要被消融的所述部分(24)内的温度值,所述温度值大于阈值温度,在所述阈值温度之上所述部分(24)被消融。4.根据权利要求1所述的规划装置,其中,所述热能确定单元(3)被配置为提供用户接口,所述用户接口允许用户干预对所述第一热能分布的所述确定。5.根据权利要求4所述的规划装置,其中,所述热能确定单元(3)被配置为提供所述用户接口,使得允许所述用户定义一组热能分布,其中,所述热能确定单元(3)被配置为确定所述第一热能分布,使得所述第一热能分布在所定义的一组热能分布内。6.根据权利要求3和4所述的规划装置,其中,所述热能确定单元(3)被配置为使得所计算的空间温度分布与所述期望的空间温度分布的所述偏离是加权偏离,其中,所述对象(18)的不同区域中的偏离被认为具有不同权重,其中,所述不同区域至少包括由所述对象(18)的要被消融的所述部分(24)定义的第一区域和不包括所述对象(18)的要被消融的所述部分(24)的第二区域,其中,所述热能确定单元(3)被配置为提供所述用户接口,使得允许所述用户定义所述不同权重。7.根据权利要求4所述的规划装置,其中,所述热能确定单元(3)被配置为:提供指示由于在确定所述第一热能分布时使用所述第一热能函数而产生的所计算的空间温度分布的输出,以便允许所述用户查看对应的处置结果;并且提供所述用户接口,使得所述用户接口允许所述用户修改所述第一热能函数和所述基于温度的条件中的至少一项,并且基于所述
修改来起始对所述第一热...

【专利技术属性】
技术研发人员:Z
申请(专利权)人:皇家飞利浦有限公司
类型:发明
国别省市:

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