一种基于光声成像引导的三维磁热控制方法与系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于光声成像引导的三维磁热控制方法，涉及图像处理技术领域，主要包括步骤：获取注射装置将纳米探针注入目标检测物后的确认信号；根据确认信号控制激光探头激发目标检测物中的纳米探针，并基于光声成像获得目标检测物的光声图像；根据光声图像提取目标检测物中的初始目标区域；根据初始目标区域光声图像的图像参数和预设参数对照表，获取图像参数所对应的初始参数；根据当前参数调整目标区域内作用在纳米探针各方向上的磁场，并基于磁热效应对当前目标区域进行热消融。本发明专利技术基于光声成像对三维磁热效应进行引导，将光声成像和磁热效应相结合，实现了高精度、高灵敏度的坐标级控制。敏度的坐标级控制。敏度的坐标级控制。

【技术实现步骤摘要】
一种基于光声成像引导的三维磁热控制方法与系统


[0001]本专利技术涉及图像处理
，具体涉及一种基于光声成像引导的三维磁热控制方法与系统。

技术介绍

[0002]与可特异性富集在异常生物组织的具有磁热效应的纳米材料探针配合使用，在高频交变磁场(AMF)下，通过Neel
‑
Brownnian弛豫转换为热能，提高局部生物组织的组织温度诱导细胞死亡。其相较于物理手段的异常生物组织剔除，优势在于没有刺穿深度的限制。但也存在一定的劣势，例如作用面积广、精度低且灵敏度低。此外如果没有实时检测手段，在实际操作过程中需要依赖于操作者自身的主观经验，对于新手来说上手难度较大。
[0003]因此，如何提高磁热的精度与灵敏度，同时降低对操控人员经验的硬性要求，使其拥有更高的普及率，就是本专利技术所要解决的问题。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，为了更好的将磁热运用到异常生物组织消除的场景，本专利技术提出了一种基于光声成像引导的三维磁热控制方法，包括步骤：
[0005]S1：获取注射装置将纳米探针注入目标检测物后的确认信号；
[0006]S2：根据确认信号控制激光探头激发目标检测物中的纳米探针，并基于光声成像获得目标检测物的光声图像；
[0007]S3：根据光声图像提取目标检测物中的初始目标区域；
[0008]S4：根据初始目标区域光声图像的图像参数和预设参数对照表，获取图像参数所对应的初始参数；
[0009]S5：根据当前参数调整目标区域内作用在纳米探针各方向上的磁场，并基于磁热效应对当前目标区域进行热消融。
[0010]进一步地，所述初始参数包括各方向上的磁场强度、各方向上的磁场作用距离、磁热作用时间、预设温控范围和相应的预期效果。
[0011]进一步地，所述S5步骤中，对于磁场的调整具体包括如下步骤：
[0012]S5a：判断当前目标区域各坐标点的温度是否处于预设温控范围内，若是，保持当前各方向上的磁场强度，若否，通过调整作用在纳米探针各方向上的磁场强度对异常坐标点处的温度进行调整；
[0013]S5b：判断当前热消融区域相较于目标区域是否发生范围偏移，若否，保持当前各方向上的磁场作用距离，若是，通过调整作用在纳米探针各方向上的磁场作用距离调整当前热消融区域的范围。
[0014]进一步地，所述S5步骤之后还包括步骤：
[0015]S6：获取当前状态下目标检测物的光声图像，并根据光声图像提取目标检测物中的实时目标区域；
[0016]S7：判断当前热消融后实时目标区域的图像参数是否满足预期效果，若是，关闭激光探头，若否，返回S5步骤。
[0017]本专利技术还提出了一种基于光声成像引导的三维磁热控制系统，包括：
[0018]注射平台，用于放置目标检测物，并在为目标检测物注射纳米探针后反馈确认信号至激光发生器；
[0019]激光发生器，用于根据确认信号控制激光探头激发目标检测物中的纳米探针；
[0020]成像显示器，用于根据光声成像原理，获取纳米探针激发后目标检测物的光声图像；
[0021]区域划分模块，用于根据光声图像提取目标检测物中的初始目标区域；
[0022]参数设定模块，用于根据初始目标区域光声图像的图像参数和预设参数对照表，获取图像参数所对应的初始参数；
[0023]磁热发生器，用于根据当前参数调整目标区域内作用在纳米探针各方向上的磁场，并基于磁热效应对当前目标区域进行热消融。
[0024]进一步地，所述初始参数包括各方向上的磁场强度、各方向上的磁场作用距离、磁热作用时间、预设温控范围和相应的预期效果。
[0025]进一步地，所述参数设定模块中还包括参数调校单元，
[0026]用于在当前目标区域各坐标点的温度处于预设温控范围外时，通过调整作用在纳米探针各方向上的磁场强度对异常坐标点处的温度进行调整；
[0027]还用于在当前热消融区域相较于目标区域发生范围偏移时，通过调整作用在纳米探针各方向上的磁场作用距离调整当前热消融区域的范围。
[0028]进一步地，所述：
[0029]区域划分模块，还用于获取当前状态下目标检测物的光声图像，并根据光声图像反馈目标检测物中的实时目标区域；
[0030]激光发生器，还用于当前热消融后实时目标区域的图像参数满足预期效果后关闭激光探头。
[0031]进一步地，磁热控制过程中成像显示器实时进行光声图像的成像显示。
[0032]与现有技术相比，本专利技术至少含有以下有益效果：
[0033](1)本专利技术所述的一种基于光声成像引导的三维磁热控制方法与系统，基于光声成像对三维磁热效应进行引导，从而实现高精度、高灵敏度的坐标级控制；
[0034](2)将光声成像和磁热效应相结合，实现对磁热效应的智能化操控，降低操控人员自身的经验要求，更有助于相关应用的推广。
附图说明
[0035]图1为一种基于光声成像引导的三维磁热控制方法的方法步骤图；
[0036]图2为一种基于光声成像引导的三维磁热控制系统的系统结构图。
具体实施方式
[0037]以下是本专利技术的具体实施例并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步的描述，但本专利技术并不限于这些实施例。
[0038]实施例一
[0039]对于磁热效应的操控不理想，导致其难以很好的运用于异常生物组织的热消融处理，这其中的关键问题就在于没有很好的数据引导。现有对于磁热处理的调节方法，仅仅是依托于操控人员的自身经验，因此常常容易陷入主观认知误导，导致实际操控中的效果并不理想。因此，如何实现对磁热效应的精确引导，使其能够根据客观准确的数据进行合理的强度、范围调整，就是本专利技术所要解决的问题。基于上述问题，本专利技术提出了通过光声成像来对磁热效应进行引导的这么一个方案，如图1所示，本专利技术提出了一种基于光声成像引导的三维磁热控制方法，包括步骤：
[0040]S1：获取注射装置将纳米探针注入目标检测物后的确认信号；
[0041]S2：根据确认信号控制激光探头激发目标检测物中的纳米探针，并基于光声成像获得目标检测物的光声图像；
[0042]S3：根据光声图像提取目标检测物中的初始目标区域；
[0043]S4：根据初始目标区域光声图像的图像参数和预设参数对照表，获取图像参数所对应的初始参数；
[0044]S5：根据当前参数调整目标区域内作用在纳米探针各方向上的磁场，并基于磁热效应对当前目标区域进行热消融。
[0045]需要了解的是，光声成像是一种依托于生物体组织对光的吸收分布，来实现组织结构无损成像的方法。当脉冲激光照射到生物组织中时，生物组织的光吸收域将产生超声信号，我们称这种由光激发产生的超声信号为光声信号。而生物组织产生的光声信号携带了组织的光吸收特征信息，通过探测光声信号就能够重建出生物组织中的光吸收分布图像，也即是光声图像。光声成像结合了纯光学生物组织成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于光声成像引导的三维磁热控制方法，其特征在于，包括步骤：S1：获取注射装置将纳米探针注入目标检测物后的确认信号；S2：根据确认信号控制激光探头激发目标检测物中的纳米探针，并基于光声成像获得目标检测物的光声图像；S3：根据光声图像提取目标检测物中的初始目标区域；S4：根据初始目标区域光声图像的图像参数和预设参数对照表，获取图像参数所对应的初始参数；S5：根据当前参数调整目标区域内作用在纳米探针各方向上的磁场，并基于磁热效应对当前目标区域进行热消融。2.如权利要求1所述的一种基于光声成像引导的三维磁热控制方法，其特征在于，所述初始参数包括各方向上的磁场强度、各方向上的磁场作用距离、磁热作用时间、预设温控范围和相应的预期效果。3.如权利要求2所述的一种基于光声成像引导的三维磁热控制方法，其特征在于，所述S5步骤中，对于磁场的调整具体包括如下步骤：S5a：判断当前目标区域各坐标点的温度是否处于预设温控范围内，若是，保持当前各方向上的磁场强度，若否，通过调整作用在纳米探针各方向上的磁场强度对异常坐标点处的温度进行调整；S5b：判断当前热消融区域相较于目标区域是否发生范围偏移，若否，保持当前各方向上的磁场作用距离，若是，通过调整作用在纳米探针各方向上的磁场作用距离调整当前热消融区域的范围。4.如权利要求2所述的一种基于光声成像引导的三维磁热控制方法，其特征在于，所述S5步骤之后还包括步骤：S6：获取当前状态下目标检测物的光声图像，并根据光声图像提取目标检测物中的实时目标区域；S7：判断当前热消融后实时目标区域的图像参数是否满足预期效果，若是，关闭激光探头，若否，返回S5步骤。5.如权利要求1所述的一种基于光声成像引导的三维磁热控制方法，其特征在于，磁热控制过程中实时进行光声图像的成像显示。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉振宁，杨方，姜波，李娟，张纪庄，吴爱国，郭咏梅，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：