一种消融温度场建模方法技术

本发明专利技术公开了一种消融温度场建模方法，其中，包括如下步骤：S1，建立目标肝脏的三维模型，并对靶区进行定位和勾画；S2，设定消融方案；S3，按步骤S2中设定的消融方案在新鲜的离体猪肝上进行消融；S4，获取离体猪肝的消融形状，并建立消融三维模型；S5，将消融三维模型与步骤S1中的对靶区勾画的形状进行比对；S6，根据比对结果重复步骤S2到S5，直到消融三维模型满足设定条件。本发明专利技术能够对肝脏肿瘤进行消融温度场三维建模，以确定最佳的消融方案，有利于在完整消融的状态下，尽量减少对于正常器管的损伤。的损伤。的损伤。

【技术实现步骤摘要】
一种消融温度场建模方法


[0001]本专利技术涉及微波消融
，尤其涉及一种消融温度场建模方法。

技术介绍

[0002]传统消除肝脏肿瘤的方法为手术切除，但手术切除安全系数低，且对病人的伤害大。使用微波消融的方法可以极大地减少对病人的创伤，但其依赖基于图像的肝脏、肿瘤及其周围组织的分割及三维重建。
[0003]微波消融热毁损的范围、形状与微波热场的分布有关，为了避免消融过程对于人体器官的损伤，就必须要对消融的温度场进行控制，以达到在消融的过程尽量减少对于正常人体组织器官损伤的目的。
[0004]为此，就必须在研究的过程中，对需要对消融的温度场进行三建模，以便于在消融前进行虚拟仿真。

技术实现思路

[0005]本专利技术的一个目的是提供一种消融温度场建模方法，以解决现有技术中的问题，本专利技术能够对肝脏肿瘤进行消融温度场三维建模，以确定最佳的消融方案，有利于在完整消融的状态下，尽量减少对于正常器管的损伤。
[0006]本专利技术提供了一种消融温度场建模方法，其中，包括如下步骤：
[0007]S1，建立目标肝脏的三维模型，并对靶区进行定位和勾画；
[0008]S2，设定消融方案；
[0009]S3，按步骤S2中设定的消融方案在新鲜的离体猪肝上进行消融；
[0010]S4，获取离体猪肝的消融形状，并建立消融三维模型；
[0011]S5，将消融三维模型与步骤S1中的对靶区勾画的形状进行比对；
[0012]S6，根据比对结果重复步骤S2到S5，直到消融三维模型满足设定条件。
[0013]如上所述的消融温度场建模方法，其中，可选的是，所述消融方案包括：消融针的数量、消融针插入深度、消融时间以及各消融针的发射功率。
[0014]如上所述的消融温度场建模方法，其中，可选的是，步骤S3包括如下具体步骤：
[0015]S31，选取新鲜离体猪肝；
[0016]S32，按步骤S2中消融方案插入消融针进行消融，并采集猪肝不同位置处的温度；
[0017]步骤S4包括如下具体步骤：
[0018]S41，沿平行于消融针的方向对消融后的猪肝进行切片；测量各片猪肝消融部位的尺寸；
[0019]S42，根据切片后猪肝的消融尺寸，建立消融三维模型。
[0020]如上所述的消融温度场建模方法，其中，可选的是，步骤S32包括如下具体步骤：
[0021]S321，将猪肝平铺于实验台上；
[0022]S322，从猪肝中间位置按步骤S2中的数量、消融针的相对位置和深度，插入消融
针；并避开猪肝组织中较大的血管腔；
[0023]S323，将测温针传感器插入到猪肝中，并实时监测对应位置处的温度；
[0024]其中，测温针传感器与消融针平行设置，且二者之间的距离为10到 15毫米。
[0025]如上所述的消融温度场建模方法，其中，可选的是，还包括如下步骤：
[0026]S7，将最后一次重复步骤S2到S5时，所得到的温度数据融合到对应的消融三维模型中，并在三维空间内及消融的时间长度中，对各温度数据进行拟合；得到消融温度场模型。
[0027]如上所述的消融温度场建模方法，其中，可选的是，步骤S7包括：
[0028]S71，取不同时间点的各个测温针传感器所测得的温度数据；
[0029]S72，分别将各时间点的温度数据按空间位置进行拟合，形成该时间点在空间位置上的温度场；
[0030]S73，将不同时间点在空间位置上的温度场按时间顺序进行拟合，得到消融时间内的温度场动态变化模型。
[0031]如上所述的消融温度场建模方法，其中，可选的是，还包括如下步骤：
[0032]S8，记录对应温度场动态变化模型对应的消融方案。
[0033]如上所述的消融温度场建模方法，其中，可选的是，所述步骤S1包括，
[0034]S11，利用成像技术，构建三维肝脏模型；
[0035]S12，对三维肝脏模型进行分割和重建，得到目标肝脏的三维模型；
[0036]S13，对目标肝脏的三维模型的靶区进行定位和勾画。
[0037]如上所述的消融温度场建模方法，其中，可选的是，步骤S6中：
[0038]所述设定条件包括：
[0039]消融三维模型能够覆盖靶区；
[0040]消融三维模型覆盖的正常部位体积小于设定值。
[0041]与现有技术相比，本专利技术提出的消融温度场建模方法，结合现有的成像技术，构建出目标肝脏的三维模型，利用新鲜的离体猪肝对消融方案进行验证，以确定最佳的消融三维模型。能够在术前进行最佳消融方案的验证。
[0042]在对猪肝进行消融验证时，实时测量了猪肝上各处的温度数据，通过将温度数据与消融三维模型进行融合，得到在整个消融过程中消融三维模型各处位置变化情况，以实现对于整个消融过程中温度场的变化情况。从而便于直观地查看温度场变化情况。
[0043]通过以下参照附图对本专利技术的示例性实施例的详细描述，本专利技术的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
[0044]被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本专利技术的实施例，并且连同其说明一起用于解释本专利技术的原理。
[0045]图1为本专利技术的整体步骤流程图；
[0046]图2为本专利技术步骤S1的具体步骤流程图；
[0047]图3为本专利技术步骤S3的具体步骤流程图；
[0048]图4为本专利技术步骤S32的具体步骤流程图；
[0049]图5为本专利技术步骤S4的具体步骤流程图；
[0050]图6为本专利技术步骤S7的具体步骤流程图。
具体实施方式
[0051]现在将参照附图来详细描述本专利技术的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。
[0052]以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。
[0053]对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
[0054]在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
[0055]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
[0056]请参照图1至图6，为了解决
技术介绍
中指出的问题，主是实现对于温度场的仿真及控制，本公开提供了一种消融温度场建模方法，其中，包括如下步骤：
[0057]S1，建立目标肝脏的三维模型，并对靶区进行定位和勾画；具体地，请参照图2，步骤S1包括如下具体步骤：
[0058]S11，利用成像技术，构建三维肝脏模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种消融温度场建模方法，其特征在于，S1，建立目标肝脏的三维模型，并对靶区进行定位和勾画；S2，设定消融方案；S3，按步骤S2中设定的消融方案在新鲜的离体猪肝上进行消融；S4，获取离体猪肝的消融形状，并建立消融三维模型；S5，将消融三维模型与步骤S1中的对靶区勾画的形状进行比对；S6，根据比对结果重复步骤S2到S5，直到消融三维模型满足设定条件。2.根据权利要求1所述的消融温度场建模方法，其特征在于，所述消融方案包括：消融针的数量、消融针插入深度、消融时间以及各消融针的发射功率。3.根据权利要求2所述的消融温度场建模方法，其特征在于，步骤S3包括如下具体步骤：S31，选取新鲜离体猪肝；S32，按步骤S2中消融方案插入消融针进行消融，并采集猪肝不同位置处的温度；步骤S4包括如下具体步骤：S41，沿平行于消融针的方向对消融后的猪肝进行切片；测量各片猪肝消融部位的尺寸；S42，根据切片后猪肝的消融尺寸，建立消融三维模型。4.根据权利要求3所述的消融温度场建模方法，其特征在于，步骤S32包括如下具体步骤：S321，将猪肝平铺于实验台上；S322，从猪肝中间位置按步骤S2中的数量、消融针的相对位置和深度，插入消融针；并避开猪肝组织中较大的血管腔；S323，将测温针传感器插入到猪肝中，并实时监测对应位置处的温度；其中，测温针传感器与消融针平行设置，且二者之...

【专利技术属性】
技术研发人员：于哲，李玉亮，付树军，王维，刘斌，陈超，王武杰，朱建，周彤，王永正，
申请(专利权)人：山东大学第二医院，
类型：发明
国别省市：