本发明专利技术涉及一种用于确定由向对象施加能量引起的对象内温度分布的温度分布确定装置。温度分布测量单元（6、7）在向对象（3）施加能量从而使得对象（3）被加热到第一温度范围内的温度时测量对象（3）中的时空依赖的第一温度分布，并且温度分布估计单元（5）基于所测量的第一温度分布的时空依赖性估计第二温度范围内的对象（3）中的时空依赖的第二温度分布，其中第二温度范围不同于第一温度范围。由于温度分布不但能够第一温度范围中获得而且能够在第二温度范围中获得，因此可增加可确定温度分布的总的温度范围。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于确定由向对象施加能量引起的该对象内温度分布的温度分布确定装置和方法。本专利技术还涉及一种用于确定由向对象施加能量引起的该对象内温度分布的对应计算机程序。
技术介绍
在由Ajay Anand 等人的文章 “Three-dimensional spatial andtemporaltemperature imaging in gel phantoms using backscattered ultrasound，，(IEEETransactions on Ultrasonics, Ferreoelectrics, and Frequency Control,第 54卷，第I号，第23-31页(2007年I月))中公开了一种用于基于超声的温度成像的装置。使用反向散射超声从凝胶体模采集超声数据，并且从所采集的超声数据确定三维空间和时间 超声温度分布。该装置只能在低于55° C的温度范围内测量温度分布，亦即该装置不能在例如约55到60° C的治疗消融温度范围内确定三维空间和时间超声温度分布。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于确定由向对象施加能量弓I起的对象内温度分布的温度分布确定装置，其中，可增加可确定温度分布的温度范围。在本专利技术的第一方面中，给出了一种用于确定由向对象施加能量引起的对象内温度分布的温度分布确定装置，其中，所述温度分布确定装置包括-温度分布测量单元，其用于在向对象施加能量从而使得对象被加热到第一温度范围内的温度时测量对象中的时空依赖的第一温度分布，-温度分布估计单元，其用于基于所测量的第一温度分布的时空依赖性，估计第二温度范围内的对象中的时空依赖的第二温度分布，所述第二温度范围不同于所述第一温度范围并且在所述第二温度范围中温度分布测量单元不能测量温度分布。由于温度分布估计单元估计第二温度范围内的对象中的时空依赖的第二温度分布，因此可增加可确定温度分布的温度范围，并且因此所述装置能够用于例如在扩大的温度范围内监测三维时空温度分布，具体而言，在如用于消融人体的病理病变或完整器官的程序的治疗消融程序期间监测三维时空温度分布，所述第二温度范围不同于所述第一温度范围并且在所述第二温度范围中温度分布测量单元不能测量温度分布。优选地，温度分布测量单元包括用于采集来自对象的超声数据的超声单元，和用于根据所采集的超声数据计算第一温度分布的温度分布计算单元。例如，与使用磁共振成像系统或计算机断层摄影成像系统采集对象数据相比，使用超声单元允许以相对简单的方式采集数据。此外，超声单元是便携的，从而使得其可为例如私人医师所使用，并且，通过基于超Jza数据确定温度分布，可闻精确度确定温度分布。温度分布测量单元优选适于测量二维或三维第一温度分布，并且温度分布估计单元优选适于估计二维或三维第二温度分布，亦即第一温度分布和第二温度分布优选具有两个或三个空间维度。时空依赖的第一温度分布优选通过随时间测量空间温度分布而确定。优选地，温度分布估计单元适于将所测量的第一温度分布从第一温度范围外推到第二温度范围以估计第二温度分布。在实施例中，假设向对象施加能量从而使得对象的温度从第一温度范围内的温度改变到第二温度范围内的温度，其中，温度分布估计单元适于将所测量的第一温度分布从对象具有第一温度范围内温度的时间点外推到对象具有第二温度范围内温度的时间点。例如，可施加能量，从而使得温度在随时间测量第一温度分布的时间间隔内从约37° C增加到等于或小于50° C或55° C的值。第一温度分布然后描述第一温度范围中的对象内温度的时空演化。温度分布估计单元优选适于基于所测量的在第一温度范围内温度的时空演化，估计第二温度分布，具体而言，适于在时间和空间外推第二温度分布。温度分布估计单元适于使用热扩散方程和可能已知的对象参数，该参数如局部热扩散系数，具体而言，热扩散系数在对象内的三维分布。温度分布确定装置可包括能量施加特性提供单元，其用于提供能量施加特性，所述能量施加特性描述出向对象施加能量从而使得对象被加热到第二温度范围内的温度。此夕卜，温度分布估计单元可适于基于所测量的第一温度分布的时空依赖性以及所提供的能量施加特性，估计第二温度范围内的对象中的时空依赖的第二温度分布。温度分布确定装置优选适于确定如心脏、肾、肝等人体器官内的温度分布，其中，通过使用导管在人体内施加能量。例如，可施加能量以在器官上或器官内执行消融程序，或执行任何其他形式的温度在55° C以上处置的热启动，例如热药释放或基因治疗。在消融的情况下，优选施加能量以通过凝结在如人体器官的活体对象一部分内诱导细胞死亡。第二温度范围因此可当作为治疗消融温度范围并优选高于55° C，还优选高于60° C。优选施加能量以在例如心脏或肝的人体器官内的病理上执行热消融。温度分布估计单元因此优选适于在高于55° C或高于60° C的第二温度范围内的热消融期间创建第二温度分布时估计该第二温度分布。例如，第一温度范围低于温度50° C。温度分布确定装置可适于在对象的相同区域或对象的不同区域中测量第一温度分布并估计第二温度分布。不同区域可为重叠区域或不重叠区域。具体而言，所述区域可为相邻的不重叠区域。如果测量第一温度分布的第一区域不同于估计第二温度分布的第二区域，第一温度分布优选从第一区域空间外推到第二区域，以估计第二区域中的第二温度分布，其中，第一温度分布亦被时间外推。温度分布确定装置优选还包括能量施加特性提供单元，其用于提供能量施加特性，所述能量施加特性描述出向对象施加能量从而使得对象被加热到上至第二温度范围内的值的温度，应当在第二温度范围中估计第二温度分布。优选地，能量施加特性提供单元适于提供向对象施加RF能量的能量施加特性。施加RF能量的能量施加特性例如是用于向对象施加RF能量的一个或若干RF电极的结构、一个或若干RF电极相对于对象的位置、经由一个或若干RF电极施加于对象的功率、向对象施加功率的时间模式，等等。通过使用RF能量，可在放置一个或若干RF电极的位置处以高精度局部产生热量。但是，能量施加特性提供单元亦可适于提供如另一种电能的其他种类能量的能量施加特性，所述另一种电能如微波、光能、超声能量、核能，等等。所提供的能量施加特性可为初始提供的能量施加特性，或者经修正的提供的能量施加特性。优选地，温度分布确定装置还包括估计影响区域确定单元，其用于根据估计的第二温度分布确定对象的估计影响区域，其中，估计影响区域指示通过施加能量将对象影响到预定义程度的对象区域。例如，能够定义温度阈值，其中，关于第二温度分布，对象中具有高于温度阈值的温度的部分形成估计影响区域。温度阈值优选等于或大于60° C。进一步优选地，温度分布确定装置包括-能量施加特性提供单元，其用于提供能量施加特性，所述能量施加特性描述出向对象施加能量从而使得在温度分布测量单元测量第一温度分布时对象被加热到第一温度范围内的温度，并被进一步加热到第二温度范围内的温度，-影响偏差确定单元，其用于确定估计影响区域和预定义影响区域之间的偏差，-能量施加特性调节单元，其用于根据所确定的偏差调节所提供的能量施加特性。预定义影响区域优选是早先计划和/或期望的影响区域。例如，可提供如磁共振图像或计算机断层摄影图像的对象的图像，其中，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·H·库恩，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：
国别省市：
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