一种消融模拟方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种消融模拟方法及系统，包括获取历史消融手术病历中的消融半径、消融功率、消融时间；根据所述消融半径、消融功率、消融时间数据拟合成能量

【技术实现步骤摘要】
一种消融模拟方法及系统


[0001]本专利技术涉及医学数据处理领域，具体而言涉及一种消融模拟方法及系统。

技术介绍

[0002]消融是指通过物理或化学手段使肿瘤组织失活，利用射频消融技术治疗恶性肿瘤时通常是将不同形状的消融电极针插入到患者恶性肿瘤组织中，利用射频发生仪产生的交变电流使得组织内导电离子和极化分子沿射频电流方向做高速运动产生焦耳热，热能随时间增加逐渐向外传导给肿瘤细胞，利用肿瘤细胞对高温的承受能力较差的特点，完成对肿瘤细胞的原位灭活。
[0003]消融手术需要将消融针刺入患者的病变器官内，因此手术过程存在一定的危险性，为了能够提前进行手术模拟、教学等，目前已出现部分消融手术的模拟仿真技术，如王笑茹的“肝肿瘤射频消融温度场仿真技术研究综述”、 洪焦的“脑组织射频消融的有限元仿真与分析”等，但在上述现有技术中，消融过程均是通过消融病灶的温度场变化进行模拟的。一方面，上述方面的计算过程非常复杂，另一方面，上述方法完全基于理论，可能存在部分未考虑到的影响因素，模拟结果与真实的消融过程不符。

技术实现思路

[0004]为了解决上述
技术介绍
中的问题，本专利技术提供一种消融模拟方法及系统，采用计算机设备实时评估当前的消融效果，对消融的参数调节提供参考。
[0005]在本专利技术的一个方面，提供一种消融模拟方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：步骤S01，获取历史消融手术病历中的消融半径、消融功率、消融时间；步骤S02，根据所述消融半径、消融功率、消融时间数据拟合成能量
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>消融半径曲线；步骤S03，获取待模拟病人目标消融位置三维模型；步骤S04，根据所述能量
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消融半径曲线，在所述三维模型中模拟消融手术过程中使用不同消融功率、消融时间进行消融时消融范围的变化。
[0006]进一步地，通过图像识别算法识别所述消融手术病历中的术后图像中的阴影深度达到一定阈值的范围来确定所述消融半径。
[0007]进一步地，所述根据所述消融半径、消融功率、消融时间数据拟合成能量
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消融半径曲线包括：消融针输入的能量为其中为消融针热效率，为消融针功率，为消融时间当消融针功率各阶段的功率不同时输入的能量为其中为每阶段的功率，为每一阶段的时间；对于半径为的消融半径，其吸收的热量为
其中为消融位置的比热，为消融位置升高的温度对于半径为的消融半径，其放出的热量为其中为散热系数，为中心温度与半径R处的温度差；因此根据能量守恒原理可知其中为消融半径为R的病灶的吸热比例的值近似不变，近似不变，近似不变，则有其中为待定系数；根据所述步骤S01得到的消融半径、消融功率、消融时间的数据拟合出参数，得到的曲线为能量
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消融半径曲线。
[0008]进一步地，所述根据所述能量
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消融半径曲线，在所述三维模型中模拟消融手术过程中使用不同消融功率、消融时间进行消融时消融范围的变化包括：在所述三维模型选择一个消融点，输入消融功率、消融时间，通过能量
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消融半径曲线计算出消融半径的大小，根据所述消融半径在三维模型中绘制一个消融球。
[0009]进一步地，根据所述能量
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消融半径曲线，在所述三维模型中模拟消融手术过程中使用不同消融功率、消融时间进行消融时消融范围的变化包括: 修改消融功率、消融时间参数，三维模型中的消融球随着消融功率、消融时间参数的改变而改变。
[0010]本专利技术另一个方法还提供一种消融模拟系统，包括如下模块：获取模块，用于获取历史消融手术病历中的消融半径、消融功率、消融时间；拟合模块，用于根据所述消融半径、消融功率、消融时间数据拟合成能量
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消融半径曲线；建模模块，用于获取待模拟病人目标消融位置三维模型；模拟模块，用于根据所述能量
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消融半径曲线，在所述三维模型中模拟消融手术过程中使用不同消融功率、消融时间进行消融时消融范围的变化。
[0011]进一步地，在所述获取模块中通过图像识别算法识别所述消融手术病历中的术后图像中的阴影深度达到一定阈值的范围来确定所述消融半径。
[0012]进一步地，根据所述消融半径、消融功率、消融时间数据拟合成能量
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消融半径曲线包括：消融针输入的能量为其中为消融针热效率，为消融针功率，为消融时间
当消融针功率各阶段的功率不同时输入的能量为其中为每阶段的功率，为每一阶段的时间；对于半径为的消融半径，其吸收的热量为其中为消融位置的比热，为消融位置升高的温度对于半径为的消融半径，其放出的热量为其中为散热系数，为中心温度与半径R处的温度差；因此根据能量守恒原理可知其中为消融半径为R的病灶的吸热比例的值近似不变，近似不变，近似不变，则有其中为待定系数；根据所述获取模块得到的消融半径、消融功率、消融时间的数据拟合出参数，得到的曲线为能量
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消融半径曲线。
[0013]进一步地，根据所述能量
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消融半径曲线，在所述三维模型中模拟消融手术过程中使用不同消融功率、消融时间进行消融时消融范围的变化包括：在所述三维模型选择一个消融点，输入消融功率、消融时间，通过能量
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消融半径曲线计算出消融半径的大小，根据所述消融半径在三维模型中绘制一个消融球。
[0014]进一步地，根据所述能量
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消融半径曲线，在所述三维模型中模拟消融手术过程中使用不同消融功率、消融时间进行消融时消融范围的变化包括: 修改消融功率、消融时间参数，三维模型中的消融球随着消融功率、消融时间参数的改变而改变。
[0015]本专利技术通过上述技术方案，通过分析现有的消融病例获取真实的消融数据，通过真实的消融数据获取消融过程中消融目标随着消融功率、时间的变化，从而更接近真实地模拟出消融过程。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获
得其他的附图。
[0017]图1 本专利技术方法示意图；图2 能量
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消融半径曲线示意图。
具体实施方式
[0018]下面，结合附图以及具体实施方式，对专利技术做出优选的描述。
[0019]本实施例通过如下步骤解决上术问题:在一个实施例中，参考图1，本专利技术提供一种消融模拟方法，包括如下步骤：步骤S01，获取历史消融手术病历中的消融半径、消融功率、消融时间。
[0020]消融手术时将消融针插入目标病灶，消融针开始工作之后，针尖的周围的温度开始上升，由于针尖处的温度上升导致针尖周围形成一个升温的圆球，在医学图像（超声、CT等）中呈现出为一个圆形，并且圆球内部温度高，越往外温度越低，在医学图像中通常呈现为一个由深至浅的阴影。
[0021]在现有医院中，由于存储本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种消融模拟方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：步骤S01，获取历史消融手术病历中的消融半径、消融功率、消融时间；步骤S02，根据所述消融半径、消融功率、消融时间数据拟合成能量
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消融半径曲线；步骤S03，获取待模拟病人目标消融位置三维模型；步骤S04，根据所述能量
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消融半径曲线，在所述三维模型中模拟消融手术过程中使用不同消融功率、消融时间进行消融时消融范围的变化。2.根据权利要求1所述的消融模拟方法，其特征在于：通过图像识别算法识别所述消融手术病历中的术后图像中的阴影深度达到一定阈值的范围来确定所述消融半径。3.根据权利要求1所述的消融模拟方法，其特征在于所述根据所述消融半径、消融功率、消融时间数据拟合成能量
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消融半径曲线包括：消融针输入的能量为其中为消融针热效率，为消融针功率，为消融时间当消融针功率各阶段的功率不同时输入的能量为其中为每阶段的功率，为每一阶段的时间；对于半径为的消融半径，其吸收的热量为其中为消融位置的比热，为消融位置升高的温度对于半径为的消融半径，其放出的热量为其中为散热系数，为中心温度与半径R处的温度差；因此根据能量守恒原理可知其中为消融半径为R的病灶的吸热比例的值近似不变，近似不变，近似不变，则有其中为待定系数；根据所述步骤S01得到的消融半径、消融功率、消融时间的数据拟合出参数，得到的曲线为能量
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消融半径曲线。4.根据权利要求1所述的消融模拟方法，其特征在于所述根据所述能量
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消融半径曲
线，在所述三维模型中模拟消融手术过程中使用不同消融功率、消融时间进行消融时消融范围的变化包括：在所述三维模型选择一个消融点，输入消融功率、消融时间，通过能量
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消融半径曲线计算出消融半径的大小，根据所述消融半径在三维模型中绘制一个消融球。5.根据权利要求4所述的消融模拟方法，其特征在于所述根据所述能量
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消融半径曲线，在所述三维模型中模拟消融手术过程中使用不同消融功率、消融时间进行消融时消融范围的变化包括: 修改消融功率、消融时间参数，三维模型中的消融球随着消融功率、消融时间参数的改变而改变。6.一种消融模拟系...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建浩，
申请(专利权)人：天津市鹰泰利安康医疗科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：