用于自适应射频消融的温度反馈系统和方法技术方案

一种用于消融的系统和方法包括利用消融探针消融（508）目标体积并收集（510）目标体积周围的温度信息。基于温度信息确定（512）消融体积的形状。在显示器上相对于目标体积的图像显示（520）形状。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及医疗领域，更具体而言，涉及一种采用温度反馈规划消融程序的系统和方法。
技术介绍
近年来已经越来越多地执行诸如射频消融(RFA)的消融手术作为侵入性更强的外科手术的替代。在RFA期间，将具有未绝缘顶端的电极插入要在超声、计算断层摄影(CT)或磁共振成像(MRI)引导下消融的肿瘤或病灶中。在放置电极时，向顶端施加射频电流，引起组织发热，在60°C以上引起细胞死亡。为了破坏比针尖周围体积更大的肿瘤，需要反复重新定位针尖以消融肿瘤的不同部分，被处理体积彼此部分交叠。需要重复这个过程，直到整个肿瘤被该组消融覆盖为止，也称为“合成消融”。当前，利用来自超声(US)或CT的基本成像指导进行这些复合消融，但通常没有导航辅助，且没有定量的或计算机化的规划。程序的结果很大程度上取决于医生的直觉和经验。合成消融规划和执行的过程很困难，已经有人指出，利用(更小的)个体消融完全覆盖规划目标体积(PTV)通常需要次数大到惊人的消融。于是，不能保证“心智规划的”合成消融实际完全覆盖PTV，或者以最佳方式覆盖PTV,即利用最小次数的消融覆盖(每次消融花费12和20分钟之间)。而且，由于根据“心智规划”执行或放置消融探针时的不精确性，实际实现的PTV覆盖可能不足以根除肿瘤，导致局部肿瘤复发。已经开发了 RFA规划系统以解决计算最佳次数(通常尽可能地少)和放置多次交叠消融以覆盖整个肿瘤体积加上肿瘤周围大约0.5-1.0cm的安全裕度(这个组合体积被称为规划目标体积(PTV))而不对肿瘤周围的健康组织造成过度损伤的问题。规划系统使得医生能够对规划的消融对肿瘤覆盖的影响进行可视化并定量评估。还开发了采用一种形式的对RFA电极顶端和超声换能器探头位置和取向进行空间跟踪(例如，电磁/光学器件)的导航系统，以通过例如将RFA电极位置直接参照事先采集的医学图像(例如CT扫描)的三维坐标来改善常规图像引导。不过，这些导航系统独立于规划系统而存在，因此在执行或迭代改善程序计划时没有用处。在射频消融(RFA )程序期间实际实现的消融的尺寸或形状受到与肿瘤体积相邻的血管中血流存在的影响。将消融附近血流的冷却效应称为“热沉”效应。热沉影响会改变消融的总体形状，可能导致处理不完整。这可能导致肿瘤的复发。为了确保完全处理，实现的消融形状需要覆盖整个PTV。通常通过在程序期间执行对比度CT或对比度US扫描来发现残余(未消融)PTV区域。不过，使用造影剂可能对一些患者而言无法指示或容忍度较差。因此，需要所实现消融形状/尺寸的有意义指示符以确保不涉及使用造影剂或额外CT扫描的完全处理。
技术实现思路
根据本原理，提供了用于消融的系统和方法，包括利用消融探针消融目标并收集目标周围的温度信息。基于温度信息确定消融体积的形状。在显示器上相对于目标的图像显示形状。在一个实施例中，消融系统包括消融探针和耦合到探针的射频发生器，以为探针供电并配置成从目标体积周围的组织收集温度信息。在所述探针上安装标记物，以为成像模态提供参考位置，从而可以确定收集温度信息的位置。配置一模块以基于所述温度信息确定消融体积的形状并在显示器上相对于目标体积的图像显示所述形状。在另一实施例中，工作站包括处理器和耦合到处理器的存储器。存储器被配置成存储并利用所述处理器执行模块以基于在消融过程期间测量的温度信息确定消融体积的形状并在显示器上相对于目标体积的图像显示所述形状。从其例示性实施例的以下详细描述，本公开的这些和其他目的、特征和优点将变得显而易见，要结合附图阅读其描述。附图说明将参考以下附图在优选实施例的以下描述中给出本公开，附图中:图1是方框图，示出了根据一个例示性实施例采用温度反馈的消融系统；图2是示出了根据一个例示性实施例利用RFA探针通过多次消融进行的消融程序的图示，部署探针，使得标记物与特定的尖头对准；图3是曲线图，示出了根据一个例示性实施例要在计算新的消融形状时采用的消融直径和温度之间的关系；图4是图表和曲线图，示出了 RFA探针中嵌入的五个温度传感器的每个的测得温度，对其进行内插以形成根据一个例示性实施例的曲线；图5A是曲线图，示出了图4的曲线和圆形轮廓线，示出了符合消融的标称或预期形状的每个传感器上的均等温度；图5B是曲线图，示出了图4的曲线和由样条计算的调整的轮廓线，用于根据这些原理调整消融形状；图6是流程图，示 出了根据一个例示性实施例采用温度反馈的消融方法；以及图7是例示性示出了图像的图，该图像具有规划处置体积(PTV)并具有叠加在目标区上的多个消融形状，从而可以根据这些原理进行进一步的消融规划。具体实施方式本公开描述了用于规划利用多次精确放置的射频消融(RFA)进行最佳肿瘤覆盖的系统和方法。市售RFA电极生成的消融体积由制造商标称定义为具有特定直径的球体或椭球体形状。不过，在实际程序中，实现的消融形状/尺寸随着患者而变化并取决于肿瘤局部环境的热沉效应，例如与血管的接近程度、这些血管中的尺寸或血流速率等。根据本原理，RFA电极可以嵌入温度传感器以在消融期间监测实现的温度。由RF发生器使用这一温度信息，RF发生器驱动电极以调整消融过程。也可以由临床医师定性地监测温度以判断消融过程的安全性、有效性、完成等。在一个实施例中，以定量方式集成温度测量以估计完成单次消融时实现的消融形状/尺寸。使用这一信息计算残余肿瘤体积，允许更新的计划以计算最佳地覆盖残余肿瘤的必要消融次数和放置。根据本原理，采用来自RFA电极的温度测量估计实现的消融尺寸/形状以用作反馈系统。RFA探针可以包括嵌入针形电极顶端(或个体尖中)中的温度传感器，以感测被消融组织的温度。对于多尖RFA探针(例如,来自Angiodynamics 的Starburst XL/XLi RFA电极)，驱动RFA探针的RF发生器使用消融完成的标准。一种这样的标准是，多个传感器间的平均温度测量值大于用户为预指定时间量指定的目标温度。在一个特别有用的实施例中，可以使用在消融结束时每个尖头上测量的温度来感测由于存在附近血管中的血流造成的任何热损失。大血管附近的尖头将可能记录到与远离任何血管的尖头相比更低的组织中实现的温度。可以在RF发生器上连续显示这种温度测量值，RF发生器在消融期间向组织中插入的RFA探针供电。在消融期间或在完成消融时有利地采用温度测量以估计形状相对于制造商针对对应RF发生器驱动的具体RFA电极指定的标称或预定形状/尺寸而言的可能变化。应当理解，将按照医疗仪器，尤其是消融仪器来描述本专利技术；不过，本专利技术的教导要宽得多，适用于利用热或热生成技术或冷却技术，例如低温消融等破坏组织时采用的任何仪器。具体而言，本原理适用于身体中所有区域，例如肺、胃肠道、排泄器官、血管等中的程序。图中描绘的元件可以实现于硬件和软件的各种组合中并提供可以在单个元件或多个元件中组合的功能。可以利用专用硬件以及能够执行与适当软件相关联的软件的硬件提供图中所示的各种元件的功能。在由处理器提供时，可以由单个专用处理器，由单个共享处理器，或由多个个体处理器(其中一些可能是共享)提供功能。此外，具体的使用术语“处理器”或“控制器”不应被解释为排 他地指能够执行软件的硬件，而是可能暗含地包括，但不限于数字信号处理器(“DSP”)硬件、用于存储软件的只读本文档来自技高网...

【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：S·达拉尔，J·克吕克尔，
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：