【技术实现步骤摘要】
本申请实施例涉及医疗器械，特别涉及一种肿瘤治疗场系统及其调控方法。
技术介绍
1、肿瘤治疗场(tumor treating fields，ttfields)是一种新兴的抗肿瘤技术，用于新诊断的胶质母细胞瘤(glioblastoma，gbm)、复发性的胶质母细胞瘤和恶性胸膜间皮瘤(malignant pleural mesothelioma，mpm)的治疗，并且在临床试验中显示出可喜的疗效和安全性。肿瘤治疗场的临床试验正在不断扩展到其他类型的癌症，同时也在探索与其他治疗方法的联合应用。作为一种创新的癌症治疗技术，它具有安全性高、副作用小、易于操作等优点，为改善gbm等恶性肿瘤患者的预后提供了新的希望。其基本原理是对带电和极化的分子(称为偶极子)施加生物物理力，通过生物物理力来影响多种生物过程，包括有丝分裂、dna修复、细胞通透性和免疫反应，从而抑制癌细胞的生长和分裂，产生治疗效果。
2、然而，目前肿瘤治疗场装置的调控主要使用的是开环调节模式。例如,由医生调节电场参数并固定，直到下次复诊再次重新调节；还有一些肿瘤治疗场装置其参数的调节基于设定特定条件的触发，或是依赖检查结果的表现来进行调节，在治疗过程中缺乏有效的反馈和调节机制，不能自适应地进行调控，不够灵活，且无法根据患者瞬时或长期的状态变化进行适当的调整。因此，这些肿瘤治疗场装置的治疗效果还不能很好地达到预期。
技术实现思路
1、本申请实施例提供了一种肿瘤治疗场系统及其调控方法，至少有利于通过实现肿瘤治疗场系统的自适应调
2、根据本申请一些实施例，本申请实施例一方面提供了一种肿瘤治疗场系统，包括：观测模块，被配置为获取观测参数，其中，所述观测参数用于表征治疗状态；调控模块，被配置周期性地获取至少部分所述观测参数，作为观测参数集，并根据所述观测参数集、预设的系统指标集和预设的优化算法，生成目标参数集，根据所述目标参数集、所述观测参数集、预设的调控参数集和预设的控制算法，生成调控权重矩阵，根据所述调控权重矩阵和所述调控参数集，生成调控指令集，其中，所述系统指标集用于反映所述肿瘤治疗场系统性能的指标，所述目标参数集用于表示所述肿瘤治疗场系统期望参数具体数值，所述调控参数集为所述肿瘤治疗场系统允许调控交变电场的参数构成，所述调控权重矩阵用于表征所述调控参数集中的各所述参数需要调控的量化值；执行模块，被配置为根据所述调控指令集，对施加于目标组织的交变电场进行调控。
3、在一些实施例中，所述优化算法的表达式如下：minimize f(b)＝c(g1(a，b)，g2(a，b)，……，gk(a，b))subject to h(a，b)≤0，g1(a，b)，g2(a，b)，……，gk(a，b)∈s1，a，b∈s2，其中，f(b)表示优化目标函数，k表示所述系统指标集中包含的所述系统指标的数量，gi(a，b)表示第i个所述系统指标，c表示预设的从各个所述系统指标得到综合系统指标的函数，a表示所述观测参数集，b表示所述目标参数集，h(a，b)为预设的关于a和b的约束函数，s1表示各个所述系统指标的计算值可行域，s2表示预设的所述观测参数集中的所述观测参数和所述目标参数集中的所述目标参数的可行域；所述优化算法的迭代方式包括：粒子群优化算法、遗传算法或模拟退火算法。
4、在一些实施例中，所述控制算法为pid控制算法或滑膜控制算法。
5、在一些实施例中，所述执行模块包括交变电场产生电路和设置于目标组织周围的电极，所述交变电场产生电路用于根据所述调控指令集生成对应的交变电场，并通过所述电极施加于目标组织。
6、在一些实施例中，所述执行模块还包括驱动器，所述驱动器用于根据所述调控指令集驱动所述电极，以调整所述电极的位姿。
7、在一些实施例中，所述执行模块还被配置为在所述调控指令集包含人工调控指令的情况下，向外部发送所述人工调控指令。
8、在一些实施例中，所述调控模块包括：第一存储单元，被配置为存储所述调控参数集；第二存储单元，被配置为存储所述系统指标集；计算单元，被配置为根据所述观测参数集、从所述第二存储单元获取的所述系统指标集和所述优化算法，生成所述目标参数集，并根据所述目标参数集、所述观测参数集、从所述第一存储单元读取的所述调控参数集和所述控制算法，生成所述调控权重矩阵，根据所述调控权重矩阵和从所述第一存储单元读取的所述调控参数集，生成所述调控指令集并输出。
9、在一些实施例中，所述观测参数包括以下信息中的至少一项：温度、电流、电极状态、占空比、交变电场的强度、交变电场变化频率、目标组织状态和目标组织的阻抗；所述调控参数包括以下信息中的至少一项：电流、交变电场频率、交变电场强度、占空比、电极状态；所述系统指标包括以下信息中的至少一项：系统安全性指标、系统节能指标、系统治疗效能指标、系统适应性指标。
10、在一些实施例中，路径选择模块，且所述调控模块包括至少两个调控子模块；所述路径选择模块，被配置为根据选择性获取的各所述观测参数的特性，将各所述观测参数分为多个所述观测参数集；各所述调控子模块，被配置根据对应的所述观测参数集、所述系统指标集和所述优化算法，生成所述目标参数集，并根据所述目标参数集、获取的所述观测参数集、所述调控参数集和所述控制算法，生成所述调控权重矩阵，根据所述调控权重矩阵和所述调控参数集，生成所述调控指令集。
11、在一些实施例中，所述路径选择模块还被配置为将观测周期大于第一周期的观测参数配置给一个所述调控子模块，并将观测周期小于所述第一周期的观测参数配置给另一个所述调控子模块，观测周期为所述观测模块采集观测参数的周期。
12、在一些实施例中，所述路径选择模块还被配置为将观测周期大于第二周期的所述观测参数配置给一个所述调控子模块，并将观测周期小于第三周期的所述观测参数配置给另一个所述调控子模块，观测周期为所述观测模块采集所述观测参数的周期。
13、在一些实施例中，所述路径选择模块还被配置为将重要性等级大于第一等级的所述观测参数配置给一个所述调控子模块，并将重要性等级小于第二等级的所述观测参数配置给另一个所述调控子模块，所述重要性等级为对所述观测模块在调控过程中的重要性的量化值。
14、在一些实施例中，不同的所述调控子模块对应的控制算法不相同。
15、在一些实施例中，策略选择模块；所述策略选择模块，被配置为从多个调控策略中确定当前的调控策略，其中，所述调控策略包括当前期望的所述系统指标集中系统指标的种类以及相互之间关系；所述调控模块，被配置根据所述观测参数集和所述策略选择模块所确定的当前的调控策略所对应的系统指标集，以及，预设的优化算法，生成所述目标参数集，并根据所述目标参数集、所述观测参数集、所述调控参数集和所述控制算法，生成所述调控权重矩阵，根据所述调控权重矩阵和所述调控参数集，生成所述调控指令集并输出。
16、在一些实施例中，所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种肿瘤治疗场系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的肿瘤治疗场系统，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的肿瘤治疗场系统，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的肿瘤治疗场系统，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的肿瘤治疗场系统，其特征在于，
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7.根据权利要求1所述的肿瘤治疗场系统，其特征在于，
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9.根据权利要求1所述的肿瘤治疗场系统，其特征在于，还包括：
10.根据权利要求9所述的肿瘤治疗场系统，其特征在于，
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12.根据权利要求9所述的肿瘤治疗场系统，其特征在于，
13.根据权利要求9所述的肿瘤治疗场系统，其特征在于，
14.根据权利要求1或9所述的肿瘤治疗场系统，其特征在于，还包括：
15.根据权利要求14所述的肿瘤治疗场系统，其特征
16.一种肿瘤治疗场系统的调控方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种肿瘤治疗场系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的肿瘤治疗场系统，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的肿瘤治疗场系统，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的肿瘤治疗场系统，其特征在于，
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7.根据权利要求1所述的肿瘤治疗场系统，其特征在于，
8.根据权利要求1所述的肿瘤治疗场系统，其特征在于，
9.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：王译，王友好，赵瑞麟，边英男，
申请(专利权)人：应脉医疗科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：
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