用于计算脉冲电场消融参数的装置及方法制造方法及图纸

本公开内容公开了用于计算脉冲电场消融参数的装置及方法，其中装置至少包括：选择计算单元、生成单元以及更改单元。其中，选择计算单元用于从设置于目标区域的所有消融针组中基于第一策略依次选取一组消融针组，计算消融针组的第一消融参数；生成单元用于在获得每一个消融针组对应的第一消融参数之后，生成组合消融区域；更改单元用于在存在至少一个未消融区域时，针对每一个未消融区域，改变与其相关的一个或多个消融针组的消融参数，使得未消融区域被完全消融。所公开的装置及方法能够实现快速计算出最优的脉冲电场消融参数。快速计算出最优的脉冲电场消融参数。快速计算出最优的脉冲电场消融参数。

【技术实现步骤摘要】
用于计算脉冲电场消融参数的装置及方法


[0001]本公开内容属于医疗器械
，具体涉及一种用于计算脉冲电场消融参数的装置及方法。

技术介绍

[0002]研究表明，癌症已成为危害人类健康的主要疾病之一，通过脉冲电场对癌细胞实施消融的治疗方法因其具有组织选择性而被应用于癌症治疗。
[0003]对于病灶消融区域，当前传统的消融布针有两种方案：一种采用环绕中心式布针方案，主要适用于较大病灶，具体来说：病灶中心布一根电极针，然后围绕这根电极针布置多根(例如，3
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4根电极针)，多根外围的电极针要设置在病灶边缘附近；另一种采用填充式布针方案，主要适用于较小病灶或条形病灶，填充式布针方案一般是紧贴病灶将电极针均布在病灶内。
[0004]在布针完成之后，需要根据消融需求，确定消融针组数和每组电极针对应的消融参数。现有的行之有效的方法是：从所有的针组中计算出有效的消融针组方案(每根针至少被使用一次)，然后对每个消融针组方案进行评估，最终确定最优的方案。对消融针组方案的评估方法具体如下：对方案中每组消融针组穷举所有可能的消融参数，判断哪个消融参数组合能产生最佳的性能，作为当前消融方案的推荐消融参数。
[0005]然而，该方法的计算过程过于耗时，如对于5根针的情况，一共有763种消融针组合，其中不同针组的情况如下表格：
[0006]针组个数345678910消融方案数3013022220512045101
[0007]假设一个针组的可选电压为6个离散的值，一种3针组的方案耗时X秒，则3针组的所有方案总耗时为30X；4针组的方案比3针组的方案多了一个针组，即时间上多了6倍，等于6X，所有4针组的所有方案总耗时为130*6X，以此类推，可以预估剩下针组个数的方案耗时，然后把这些时间进行累加，得出总的时间，如下：
[0008]T＝30*X+130*X*6+222*X*62+205*X*63+120*X*64+45*X*65+10*X*66+1*X*67[0009]从上面的公式可以看出，随着针组的增加，每个针组的时间呈幂函数式增长。以穷举的方式确定各种消融针组方案的消融效果显得费时费力，因此，亟需一种能够快速计算出最优的消融针组和脉冲电场消融参数的解决方案。

技术实现思路

[0010]针对上述问题，本公开内容的第一方面提出了一种用于计算脉冲电场消融参数的装置，包括：
[0011]选择计算单元，其用于从设置于目标区域的所有消融针组中基于第一策略依次选取一组消融针组，计算所述消融针组的第一消融参数，其中，所述第一消融参数形成的消融区域能够至少与所述目标区域的部分轮廓线相交；
[0012]生成单元，其用于在获得每一个所述消融针组对应的第一消融参数之后，生成组合消融区域，其中，所述组合消融区域包括每一个所述第一消融参数形成的所述消融区域；以及
[0013]更改单元，其用于在存在至少一个未消融区域时，针对每一个所述未消融区域，改变与其相关的一个或多个所述消融针组的所述第一消融参数，使得所述未消融区域被完全消融，并将改变后的消融参数作为相应的所述消融针组的第二消融参数；其中，所述未消融区域是所述目标区域中所述组合消融区域未覆盖的区域。
[0014]上述公开的用于计算脉冲电场消融参数的装置能够基于选择计算单元、生成单元以及更改单元的操作实现快速计算针对于目标区域的消融参数，保证基于上述消融参数的设计能够实现对目标区域的完全消融。
[0015]在某些实施例中，所述装置还包括确定单元，其用于基于所述组合消融区域与所述目标区域的比较，确定所述目标区域中是否存在至少一个所述未消融区域。
[0016]在某些实施例中，所述装置还包括删除单元，其用于：在不存在所述未消融区域时，基于第二策略，依次选取一组消融针组，在取消所述消融针组不产生新的未消融区域的情况下，删除所述消融针组。
[0017]在某些实施例中，所述装置还包括针组数确定单元，其用于：
[0018]基于所述目标区域，确定电极针的数量；以及
[0019]基于所述电极针的数量，计算所述消融针组的数量，其中，每一个所述消融针组包括一对所述电极针。
[0020]在某些实施例中，所述消融针组的数量为：
[0021]其中，n≥2。
[0022]在某些实施例中，所述选择计算单元进一步包括：
[0023]选择模块，其用于基于所述消融针组中所述一对电极针所在直线与所述目标区域的轮廓线相交，形成两个相交点，并基于第三策略选择所述两个相交点中的一个相交点；
[0024]计算模块，其用于计算所述消融针组的第一消融参数，其中，所述第一消融参数形成的所述消融区域能够至少覆盖所选择的相交点。
[0025]在某些实施例中，所述第三策略为：在所述两个相交点中选择与所述一对电极针间中点距离最近的相交点。
[0026]在某些实施例中，所述计算模块进一步用于：
[0027]以遍历的方式计算所述一对电极针的所有可选消融参数形成的所有消融区域；
[0028]在覆盖所选择的相交点的一个或多个消融区域中，计算得到第一消融区域，其中，所述第一消融区域的消融轮廓与所选择的相交点具有最短距离；
[0029]将与所述第一消融区域相对应的可选消融参数作为所述第一消融参数。
[0030]在某些实施例中，所述更改单元进一步用于：
[0031]当所述未消融区域由至少一条所述目标区域的轮廓线以及多条消融轮廓线形成时，确定形成所述未消融区域的最长的消融轮廓线；
[0032]修改与所述最长的消融轮廓线相对应的消融针组的消融参数，直到消除所述未消融区域，其中，修改后的消融参数是所述消融针组的第二消融参数。
[0033]在某些实施例中，所述更改单元进一步用于：
[0034]当所述未消融区域由至少一条所述目标区域的轮廓线以及多条消融轮廓线形成时，确定形成所述未消融区域的所有消融轮廓线；
[0035]基于第四策略，确定修改与所述消融轮廓线相对应的一组消融针组的消融参数，以消除所述未消融区域。
[0036]在某些实施例中，所述第二策略为：根据所述消融针组生成的消融区域由小到大的选取一组消融针组。
[0037]在某些实施例中，所述第二策略为：根据所述消融针组生成的消融区域由大到小的选取一组消融针组。
[0038]在本专利技术的第二方面，提供一种计算脉冲电场消融参数的方法，包括：
[0039]从设置于目标区域的所有消融针组中，基于第一策略依次选取一组消融针组，计算所述消融针组的第一消融参数，其中，所述第一消融参数形成的消融区域能够至少与所述目标区域的部分轮廓线相交；
[0040]在获得每一个所述消融针组对应的第一消融参数之后，生成组合消融区域，其中，所述组合消融区域包括每一个所述第一消融参数形成的所述消融区域；
[0041]在存在至少一个未消融区域时，针对每一个所述未消融区域，改变与其相关的一个或多个所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于计算脉冲电场消融参数的装置，其特征在于，包括：选择计算单元，其用于从设置于目标区域的所有消融针组中基于第一策略依次选取一组消融针组，计算所述消融针组的第一消融参数，其中，所述第一消融参数形成的消融区域能够至少与所述目标区域的部分轮廓线相交；生成单元，其用于在获得每一个所述消融针组对应的第一消融参数之后，生成组合消融区域，其中，所述组合消融区域包括每一个所述第一消融参数形成的所述消融区域；以及更改单元，其用于在存在至少一个未消融区域时，针对每一个所述未消融区域，改变与其相关的一个或多个所述消融针组的第一消融参数，使得所述未消融区域被完全消融，并将改变后的消融参数作为相应的所述消融针组的第二消融参数；其中，所述未消融区域是所述目标区域中所述组合消融区域未覆盖的区域。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括确定单元，其用于：基于所述组合消融区域与所述目标区域的比较，确定所述目标区域中是否存在至少一个所述未消融区域。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括删除单元，其用于：在不存在所述未消融区域时，基于第二策略，依次选取一组消融针组，在取消所述消融针组不产生新的未消融区域的情况下，删除所述消融针组。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括针组数确定单元，其用于：基于所述目标区域，确定电极针的数量；以及基于所述电极针的数量，计算所述消融针组的数量，其中，每一个所述消融针组包括一对所述电极针。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述消融针组的数量为：其中，n≥2。6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述选择计算单元进一步包括：选择模块，其用于基于所述消融针组中所述一对电极针所在直线与所述目标区域的轮廓线相交，形成两个相交点，并基于第三策略选择所述两个相交点中的一个相交点；计算模块，其用于计算所述消融针组的第一消融参数，其中，所述第一消融参数形成的所述消融区域能够至少覆盖所选择的相交点。7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第三策略为：在所述两个相交点中选择与所述一对电极针间中点距离最近的相交点。8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述计算模块进一步用于：以遍历的方式计算所述一对电极针的所有可选消融参数形成的所有消融区域；在覆盖所选择的相交点的一个或多个消融区域中，计算得到第一消融区域，其中，所述第一消融区域的消融轮廓与所选择的相交点具有最短距离；将与所述第一消融区域相对应的可选消融参数作为所述第一消融参数。9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述更改单元进一步用于：当所述未消融区域由至少一条所述目标区域的轮廓线以及多条消融轮廓线形成时，确定形成所述未消融区域的最长的消融轮廓线；修改与所述最长的消融轮廓线相对应的消融针组的消融参数，直到消除所述未消融区
域，其中，修改后的消融参数是所述消融针组的第二消融参数。10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述更改单元进一步用于：当所述未消融区域由至少一条所述目标区域的轮廓线以及多条消融轮廓线形成时，确定形成所述未消融区域的所有消融轮廓线；基于第四策略，确定修改与所述消融轮廓线相对应的一组消融针组的消融参数，以消除所述未消融区域。11.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第二策略为：根据所述消融针组生成的所述消融区域由小到大的选取一组消融针组。12.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第二策略为：根据所述消融针组生成的所述消融区域由大到小的选取一组消融针组。13.一种计算脉冲电场消融参数的方法，其特征在于，包括：从设置于目标区域的所有消融针组中，基于第一策略依次选取一组消融针组，计算所述消融针组的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海峰，罗中宝，唐章源，
申请(专利权)人：上海睿刀医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：