CN110246222B - 一种病灶的毁损灶生成方法及病灶毁损系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及一种病灶的毁损灶生成方法及病灶毁损系统，其中，所述毁损灶生成方法包括：建立覆盖病灶的立体交叉毁损网格，其中，所述立体交叉毁损网格包括多个节点和多条边，所述节点为电极的触点，所述边对应的两个电极的触点间距小于或等于毁损距离；对所述电极进行供电控制，以生成所述病灶的毁损灶。本发明实施例中，建立的立体交叉毁损网格中，每条边对应的两个电极的触电之间可形成偶极电场，进而形成毁损灶；并且由于边对应的两个电极的触点间距小于或等于毁损距离，使得毁损灶为连续的毁损灶，进而使得建立的立体交叉毁损网格增大了毁损灶的毁损范围，能够对立体病灶实现完全覆盖。

Description

一种病灶的毁损灶生成方法及病灶毁损系统

技术领域

本发明实施例涉及病灶毁损技术领域，具体涉及一种病灶的毁损灶生成方法、病灶毁损系统及非暂态计算机可读存储介质。

背景技术

传统的立体定向射频热凝由于毁损范围较小而广受诟病，目前并未成为国际公认的一线治疗。目前，对于局灶性、远离功能区的致痫灶，最好的办法是清除它。其中一种清除的方法，是立体定向射频热凝毁损(Radio Frequency thermocoagulation，RF-TC)，该方法是通过位于颅内的双极电场产热，通常温度达到75-80℃，来灭活颅内的病灶组织。该方法问世于1947年，已长时间用于癫痫患者。然而，传统的RF-TC方法不能同时记录颅内的电活动。

立体定向脑电图(stereoelectroencephalography，SEEG)颅内电极可用于癫痫患者颅内脑电活动的记录，通过该电极进行射频热凝毁损的报道见于2004年，该方法也用于致痫灶的毁损治疗，该技术即可记录异常脑电，又可不用更换电极位置直接在颅内进行毁损治疗。然而，无论是传统的RF-TC，还是SEEG引导下的RF-TC，都由于毁损范围小，目前在国际上，并未作为致痫灶清除的一线治疗来使用。

为了研究如何扩大毁损范围，近年来癫痫的欧洲中心和北美中心相继通过蛋清实验发现了相隔一定距离的两个触点所构成的偶极电场可以显著扩大毁损范围。然而，目前在全世界范围内，RF-TC仍然停留在较低的空间维度(一维)，所产生的毁损范围较为零星，不足以完整覆盖自然形成的致痫灶。而且，蛋清并不是均质的，当中包含有很多密度不同的层次，并不足以充分推理出RF-TC的详细参数。

上述对问题的发现过程的描述，仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

为了解决现有技术存在的至少一个问题，本发明的至少一个实施例提供了一种病灶的毁损灶生成方法、病灶毁损系统及非暂态计算机可读存储介质。

为此目的，第一方面，本发明实施例提出一种病灶的毁损灶生成方法，所述方法包括：

建立覆盖病灶的立体交叉毁损网格，其中，所述立体交叉毁损网格包括多个节点和多条边，所述节点为电极的触点，所述边对应的两个电极的触点间距小于或等于毁损距离；

对所述电极进行供电控制，以生成所述病灶的毁损灶。

在一些实施例中，所述方法还包括：

设置所述立体交叉毁损网格的毁损参数值；

相应地，对所述电极进行供电控制，包括：

基于毁损参数值，对所述电极进行供电控制。

在一些实施例中，所述方法还包括：

获取所述病灶的信息，或确定所述病灶的信息；

相应地，建立覆盖病灶的立体交叉毁损网格，包括：

基于所述病灶的信息，建立覆盖所述病灶的立体交叉毁损网格。

在一些实施例中，基于所述病灶的信息，建立覆盖所述病灶的立体交叉毁损网格，包括：

基于所述病灶的信息，确定所述立体交叉毁损网格的节点个数、边条数、每个节点的位置和每条边的位置；

基于所述节点个数、边条数、每个节点的位置和每条边的位置，建立覆盖所述病灶的立体交叉毁损网格。

在一些实施例中，所述建立覆盖病灶的立体交叉毁损网格，包括：

确定立体交叉毁损网格的节点为电极的触点；

确定立体交叉毁损网格的边，所述边对应的两个电极的触点间距小于或等于毁损距离；

基于所述节点和所述边，建立立体交叉毁损网格。

在一些实施例中，所述确定立体交叉毁损网格的边，包括：

对于同一电极，若该同一电极与多个电极的触电间距均小于或等于毁损距离，则确定该同一电极对应多条边，且所述多条边的条数与所述多个电极的个数相同。

在一些实施例中，所述建立覆盖病灶的立体交叉毁损网格，包括：设置任意两个电极平行或成角度。

在一些实施例中，所述毁损参数值，包括：电极功率和毁损时长。

在一些实施例中，所述电极功率为3瓦，所述毁损时长设置为60秒至80秒之间的任一值。

在一些实施例中，所述毁损距离为7毫米。

第二方面，本发明实施例还提出一种病灶毁损系统，包括：控制器、存储器、功率源和多个电极；

所述控制器分别连接所述存储器和所述功率源；

所述功率源连接所述多个电极；

所述控制器通过调用所述存储器存储的程序，用于执行如第一方面所述方法的步骤。

第三方面，本发明实施例还提出一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储程序，所述程序使计算机执行如第一方面所述方法的步骤。

可见，本发明实施例的至少一个实施例中，建立的立体交叉毁损网格中，每条边对应的两个电极的触电之间可形成偶极电场，进而形成毁损灶；并且由于边对应的两个电极的触点间距小于或等于毁损距离，使得毁损灶为连续的毁损灶，进而使得建立的立体交叉毁损网格增大了毁损灶的毁损范围，能够对立体病灶实现完全覆盖。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种病灶的毁损灶生成方法流程图；

图2为本发明实施例提供的一种立体交叉毁损网格的建立方法流程图；

图3为本发明实施例提供的一种病灶毁损系统结构框图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了在三维空间中，建立起足以覆盖立体病灶的毁损区域，本申请发明人发现在计算机辅助设计(Computer Aided Design，CAD)领域，有一种描绘三维空间中物体的方法，是将物体的三维模型网格化(Meshlization)。由此，本申请发明人提出：

三维空间中的RF-TC不能仅依托于单一一对电极形成的偶极电场，而应依托于多对电极形成的偶极电场构成的网格(Mesh Grid)。偶极电场由相隔一段距离的排列不同(平行或成角度)的电极上的触点所形成，触点就相当于网格的节点或顶点，触点间的偶极电场相当于网格的边。

本申请发明人对以上描述中提及的节点和边的性质进行了大量定量化实验的验证，将以上描述命名为立体交叉毁损的理论体系，以上描述中提及的网格称为立体交叉毁损网格。

实施例中公开的一种病灶的毁损灶生成方法，实质为一种毁损灶生成方法，既可用于生物体中病灶的消除/损毁，也可用于非诊断或治疗目的的体外实验及科学研究等方面。本发明所提供的病灶的毁损灶生成方法，不局限于临床应用。

图1为本发明实施例提供的一种病灶的毁损灶生成方法流程图，该方法包括可包括以下步骤101和102：

101、建立覆盖病灶的立体交叉毁损网格，其中，所述立体交叉毁损网格包括多个节点和多条边，所述节点为电极的触点，所述边对应的两个电极的触点间距小于或等于毁损距离；

102、对所述电极进行供电控制，以生成所述病灶的毁损灶。

在一些实施例中，病灶的毁损灶生成方法还可包括：设置所述立体交叉毁损网格的毁损参数值。

相应地，步骤102中，对所述电极进行供电控制，具体为：基于毁损参数值，对所述电极进行供电控制。

在一些实施例中，立体交叉毁损网格的毁损参数值包括但不限于：电极功率和毁损时长。在一些实施例中，设置毁损参数值可在建立立体交叉毁损网格后执行，也可在流程开始前执行，也可在建立过程中执行。

在一些实施例中，病灶的毁损灶生成方法还可包括：获取所述病灶的信息，或确定所述病灶的信息。

病灶的信息例如包括但不限于：病灶的位置、病灶在立体空间中的形状和病灶在立体空间中所占的区域大小。

病灶的毁损灶生成方法的执行主体例如为电脑等电子设备，电子设备可获取病灶的信息，例如由人工输入的方式将病灶的信息输入到电子设备中。电子设备也可自动确定病灶的信息。

相应地，步骤101中，建立覆盖病灶的立体交叉毁损网格，包括：基于所述病灶的信息，建立覆盖所述病灶的立体交叉毁损网格。具体包括以下两个步骤(1)和(2)：

(1)基于所述病灶的信息，确定所述立体交叉毁损网格的节点个数、边条数、每个节点的位置和每条边的位置；

(2)基于所述节点个数、边条数、每个节点的位置和每条边的位置，建立覆盖所述病灶的立体交叉毁损网格。

图2为本发明实施例提供的一种立体交叉毁损网格的建立方法流程图，该方法可包括以下步骤201至203：

201、确定立体交叉毁损网格的节点为电极的触点。

202、确定立体交叉毁损网格的边，所述边对应的两个电极的触点间距小于或等于毁损距离。

203、基于节点和边，建立立体交叉毁损网格。

本实施例中，立体交叉毁损网格为三维网格(3D mesh)。可以理解，立体交叉毁损网格的节点用于设置电极，间接表明节点用于设置电极的触点，也即建立立体交叉毁损网格的过程中，节点可以为虚拟节点，在建立立体交叉毁损网格后，再将电极设置在节点所在位置。

在一些实施例中，建立立体交叉毁损网格包括：设置任意两个电极平行或成角度。通过两个平行或成角度的电极的触点，可以形成偶极电场，并进而形成毁损灶。

本申请发明人发现，两个电极的触点间距影响毁损灶的连续性。具体地，将毁损灶连续和毁损灶分离的临界距离称为毁损距离。

若两个电极的触点间距大于毁损距离，则两个电极的触点间不能形成连续的毁损灶，并且毁损体积明显下降。

若两个电极的触点间距小于或等于毁损距离，则两个电极的触点间形成连续的毁损灶，并且本申请发明人发现，在毁损距离内，触点间距越大，毁损范围越大，虽然毁损的强度降低，但毁损灶的温度仍然足够引起组织的不可逆灭活。

在一些实施例中，确定立体交叉毁损网格的边，包括：

对于同一电极，若该同一电极与多个电极的触电间距均小于或等于毁损距离，则确定该同一电极对应多条边，且所述多条边的条数与所述多个电极的个数相同。

本申请发明人发现，热凝毁损中，通过同一个电极的触点可与周围毁损距离内不同电极的触点多次形成连续的毁损灶，也即热凝毁损中，触点具有可多重连接属性。

本申请发明人发现，通过两个平行或成角度的电极的触点，用3瓦的电极功率，150秒的毁损时长，触点间距在7毫米内(也即毁损距离为7毫米，且触点间距≤毁损距离)，可以形成偶极电场，并进而形成连续的毁损灶。毁损灶的温度为65℃至82℃之间。

本申请发明人发现，触点间距在7毫米内，触点间距越大，毁损范围越大，但毁损的强度降低。但即使毁损的强度降低，所产生的温度仍足够引起组织的不可逆灭活。而当触点间距大于7毫米，例如9毫米，则不能形成连续的毁损灶，而且，毁损体积明显下降。

本申请发明人还发现，当触点距离小于7毫米时，毁损灶的毁损直径的增长存在平台期，该平台期通常在毁损开始后60秒内出现，出现平台期后750秒的长时观察，发现毁损直径仅增大了1.3至1.4倍。由此，本申请发明人提出，立体交叉毁损时，当触点距离小于7毫米时，应尽可能的分散，以达到最大的毁损范围，而且为了提升毁损的效率，每一对触点间的毁损时长设置为60秒至80秒之间的任一值，也即，60秒≤毁损时长≤80秒。

可见，以上实施例建立的立体交叉毁损网格中，每条边对应的两个电极的触电之间可形成偶极电场，进而形成毁损灶；并且由于边对应的两个电极的触点间距小于或等于毁损距离，使得毁损灶为连续的毁损灶，进而使得建立的立体交叉毁损网格增大了毁损灶的毁损范围，能够对立体病灶实现完全覆盖。

另外，以上实施例建立的立体交叉毁损网格，改变了目前局限于低空间维度而不能有效覆盖立体病灶的传统毁损体系；使毁损过程充分覆盖三维的毁损空间，显著扩大了立体病灶的毁损范围。

图3是本发明实施例提供的一种病灶毁损系统的结构示意图。

图3所示的病灶毁损系统包括：控制器301、存储器302、功率源304和多个电极305，为简化图示，图3中仅示出一个电极305，电极305的个数可根据实际需要进行设置。所述控制器301分别连接所述存储器302和所述功率源304；所述功率源304连接所述多个电极305。

控制器301可控制功率源304向多个电极305提供3瓦的电极功率，电极功率时长控制为150秒，实现150秒的毁损时长，电极的触点间距在7毫米内(也即毁损距离为7毫米，且触点间距≤毁损距离)，可以形成偶极电场，并进而形成连续的毁损灶。毁损灶的温度为65℃至83℃之间。

在一些实施例中，病灶毁损系统可包括多个控制器301，多个存储器302，个数可根据实际需要进行设置。病灶毁损系统中的各个组件可通过总线系统303耦合在一起。可理解，总线系统303用于实现这些组件之间的连接通信。总线系统303除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但为了清楚说明起见，在图3中将各种总线都标为总线系统303。

可以理解，本实施例中的存储器302可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、可编程只读存储器(Programmable ROM，PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable PROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically EPROM，EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(Static RAM，SRAM)、动态随机存取存储器(Dynamic RAM，DRAM)、同步动态随机存取存储器(Synchronous DRAM，SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(DoubleDataRateSDRAM，DDRSDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(Enhanced SDRAM，ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(Synchlink DRAM，SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(DirectRambus RAM，DRRAM)。本文描述的存储器302旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。

在本发明实施例中，控制器301通过调用存储器302存储的程序，用于执行方法各实施例的步骤，例如可包括以下步骤一和步骤二：

步骤一、建立覆盖病灶的立体交叉毁损网格，其中，所述立体交叉毁损网格包括多个节点和多条边，所述节点为电极的触点，所述边对应的两个电极的触点间距小于或等于毁损距离。

步骤二、对所述电极进行供电控制，以生成所述病灶的毁损灶。

上述本发明实施例揭示的方法可以应用于控制器301中，或者由控制器301实现。控制器301可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过控制器301中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的控制器301可以是通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件单元组合执行完成。软件单元可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器302，控制器301读取存储器302中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

可以理解的是，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，方法实施例的步骤之间除非存在明确的先后顺序，否则执行顺序可任意调整。所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本发明实施例还提出一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储程序，所述程序使计算机执行如方法各实施例的步骤，例如可包括以下步骤一和步骤二：

步骤一、建立覆盖病灶的立体交叉毁损网格，其中，所述立体交叉毁损网格包括多个节点和多条边，所述节点为电极的触点，所述边对应的两个电极的触点间距小于或等于毁损距离。

步骤二、对所述电极进行供电控制，以生成所述病灶的毁损灶。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。

虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种病灶的毁损灶生成方法，所述毁损灶生成方法用于非诊断或治疗目的的体外实验及科学研究，其特征在于，包括：

建立覆盖病灶的立体交叉毁损网格，其中，所述立体交叉毁损网格包括多个节点和多条边，所述节点为电极的触点，所述边对应的两个电极的触点间距小于或等于毁损距离，所述毁损距离为毁损灶连续和毁损灶分离的临界距离；

对所述电极进行供电控制，以生成所述病灶的毁损灶。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

设置所述立体交叉毁损网格的毁损参数值；

相应地，对所述电极进行供电控制，包括：

基于毁损参数值，对所述电极进行供电控制。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取所述病灶的信息，或确定所述病灶的信息；

相应地，建立覆盖病灶的立体交叉毁损网格，包括：

基于所述病灶的信息，建立覆盖所述病灶的立体交叉毁损网格。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，基于所述病灶的信息，建立覆盖所述病灶的立体交叉毁损网格，包括：

基于所述病灶的信息，确定所述立体交叉毁损网格的节点个数、边条数、每个节点的位置和每条边的位置；

基于所述节点个数、边条数、每个节点的位置和每条边的位置，建立覆盖所述病灶的立体交叉毁损网格。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立覆盖病灶的立体交叉毁损网格，包括：

确定立体交叉毁损网格的节点为电极的触点；

确定立体交叉毁损网格的边，所述边对应的两个电极的触点间距小于或等于毁损距离；

基于所述节点和所述边，建立立体交叉毁损网格。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述确定立体交叉毁损网格的边，包括：

对于同一电极，若该同一电极与多个电极的触点间距均小于或等于毁损距离，则确定该同一电极对应多条边，且所述多条边的条数与所述多个电极的个数相同。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述毁损参数值，包括：电极功率和毁损时长。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述电极功率为3瓦，所述毁损时长设置为60秒至80秒之间的任一值。

9.根据权利要求1至8任一项所述的方法，其特征在于，所述毁损距离为7毫米。

10.一种病灶毁损系统，其特征在于，包括：控制器、存储器、功率源和多个电极；

所述控制器分别连接所述存储器和所述功率源；

所述功率源连接所述多个电极；

所述控制器通过调用所述存储器存储的程序，用于执行如权利要求1至9任一项所述方法的步骤。

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