【技术实现步骤摘要】
一种射频电极进针路径和消融位置的规划方法及装置
[0001]本专利技术属于医学影像
，具体涉及一种肝肿瘤射频消融治疗中射频电极进针路径和消融位置的规划方法及装置。
技术介绍
[0002]肝肿瘤是世界上最常见的恶性肿瘤之一，近年来发病率不断上升。根据肝肿瘤的进展情况，临床上可采用不同的治疗方法，其中肝肿瘤射频消融治疗是目前临床上应用非常广泛的一种微创治疗方法。
[0003]肝肿瘤射频消融治疗的主要过程和原理是：先通过CT图像等方式确定肿瘤病灶及其周围组织结构的位置；然后将射频电极插入到患者体内肿瘤位置，通过电极之间产生的高温对局部病灶进行消融，从而达到肝肿瘤的治疗。在治疗前，医生需要根据肿瘤位置及其周围器官、血管等的分布情况制定消融方案，即确定射频电极针的路径及具体消融位置。但是，消融方案的制定在临床上存在两个难点：(1)基于人工观察和分析，难以做到精准的计算和规划；(2)依赖医生临床经验，耗时费力。因此，需要将现代科技手段和传统医学方法相结合，探索肝肿瘤射频消融治疗方案的自动规划方法，以达成精准医疗的目的。一般...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种射频电极进针路径和消融位置的规划方法，其特征在于，包括以下步骤：进针方向初始化：从皮肤上的进针点区域向肿瘤质心附近的点连线，选取最接近肿瘤长轴方向的连线方向为初始进针方向D0；进针路径规划：将肿瘤区域沿D0方向投影得到二维图像I
T2D
，用数量最少的、椭球形射频电极的最大圆形横截面S完全覆盖I
T2D
，以每个S为横截面作圆柱体区域，求解每个圆柱体位于肿瘤区域部分的中心，作横截面为S、轴线过所述中心且方向与肿瘤长轴近似平行的圆柱体，得到多条圆柱体进针路径；消融位置规划：将每条圆柱体进针路径沿其径向投影得到路径内肿瘤的二维图像I
P2D
，以数量最少的、长轴为a短轴为b的椭圆完全覆盖I
P2D
，所述多个椭圆的位置即为消融位置；a、b分别为射频电极的长轴和短轴。2.根据权利要求1所述的射频电极进针路径和消融位置的规划方法，其特征在于，肿瘤长轴方向的确定方法包括：假设肿瘤长轴和短轴所在直线的方程分别为：y＝k1x+b1z＝k2x+b2基于最小二乘法按下式计算直线参数k1、b1、k2、b2，得到肿瘤长轴方向：式中，(x
i
,y
i
,z
i
)是肿瘤上的第i个像素点的坐标，N为像素点数量。3.根据权利要求2所述的射频电极进针路径和消融位置的规划方法，其特征在于，所述进针方向初始化步骤具体包括：在皮肤上选取进针点区域，在肿瘤质心周围3mm范围内，由内而外寻找初始消融中心：如果所述范围内的像素点A到所述进针点区域的某个像素点的连线不触碰所有不可触及的解剖结构，且经过正常肝脏组织的距离大于d
liver
，则A点为初始消融中心；从初始消融中心向进针点区域的所有像素点连线，在不触碰所有不可触及的解剖结构，且经过正常肝脏组织距离大于d
liver
的连线中，与肿瘤长轴方向夹角最小的连线方向为初始进针方向D0。4.根据权利要求3所述的射频电极进针路径和消融位置的规划方法，其特征在于，所述路径规划步骤具体包括：将肿瘤区域沿D0方向投影得到二维图像I
T2D
；在I
T2D
上生成I
T2D
的最小外接矩形，用个直径为的圆对所述矩形进行等距覆盖，L
a
、L
b
分别为所述矩形的长和宽，表示向上取整；在保持全覆盖情况下，将每个圆最大限度地向所述矩形的中心逐像素移动，移除对覆盖没有贡献的圆；以每个圆为横截面作圆柱体区域，将每个圆柱体位于肿瘤区域部分的中心作为消融中
心，从每个消融中心向进针点区域的所有像素点连线，在不触碰所有不可触及的解剖结构，且经过正常肝脏组织距离大于d
liver
的连线中，求解与肿瘤长轴方向夹角最小的连线，以所述连线为轴线、以直径为d
p
的圆为横截面作圆柱体区域，得到多条圆柱体进针路径。5.根据权利要求4所述的射频电极进针路径和消融位置的规划方法，其特征在于，所述消融位置规划步骤具体包括：将每条圆柱体进针路径沿其径向投影得到路径内肿瘤的二维图像I
P2D
；用个长轴为a、短轴为b的椭圆等距覆盖I
P2D
，L
p
为位于肿瘤区域的圆柱体路径的长；在保持对I
P2D
全覆盖并不触碰所有不可触及的解剖结构的情况下，将每个椭圆最大限度地向I
P2D
的中心逐像素移动，移除对覆盖没有贡献的椭圆，剩余椭圆的位置即为对应路径的消融位置。6.一种射频电极进针路径和消融位置的...
【专利技术属性】
技术研发人员：俞益洲，李瑞坤，王利生，孙凤磊，哈卿，乔昕，李一鸣，
申请(专利权)人：杭州深睿博联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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