CN111012484A - 一种实时消融区域成像系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及医疗器械领域，公开了一种实时消融区域成像系统，解决了传统消融治疗时，医生全凭经验操作而形成的误差问题，其技术方案要点是包括消融设备，对病变组织进行消融治疗，并设有数据采集模块，所述数据采集模块在治疗时向手术规划子系统实时上传消融设备的治疗参数；手术规划子系统包括识别处理模块和显示模块，所述识别处理模块用于识别病变组织的三维模型并得出病变组织的位置和范围以及消融参考数据，结合识别治疗参数数据和病变组织的三维模型生成消融区域图像；所述显示模块用于显示消融区域图像、显示消融参考数据、显示治疗中的消融设备的治疗参数，对消融区域进行实时成像显示，能够方便医生更好的进行治疗操作。

Description

一种实时消融区域成像系统
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，更具体地说，它涉及一种实时消融区域成像系统。
背景技术
在目前的医学治疗中，微创消融人体软组织时，针对不同病变体，医生往往只能依靠经验进行手术，有较大可能出现对病变组织的位置和范围把握不准，对操作设备的状态把握不准的情况，并且随着治疗的进行，病变组织的情况也会发生变化，对医生的水平提出了更高的要求，更容易出现治疗上的误差，对病人造成不必要的伤害。
发明内容
本发明的目的是提供一种实时消融区域成像系统，对消融区域进行实时成像显示，并向医生展示治疗时的消融区域和操作设备的状态信息，能够方便医生更好的进行治疗操作。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种实时消融区域成像系统，包括：
消融设备：对病变组织进行消融治疗，并设有数据采集模块，所述数据采集模块在治疗时向手术规划子系统实时上传消融设备的治疗参数；
手术规划子系统：包括识别处理模块和显示模块，所述识别处理模块用于识别并构建脏器及病变组织的三维模型，得出病变组织的位置和范围以及消融参考数据；所述显示模块用于显示病变组织的三维模型、显示消融参考数据、显示治疗中的消融设备的治疗参数。
作为本发明的一个优选方案，所述消融参考数据包括治疗参考参数、消融设备参考参数、消融设备穿刺的位置及轨道，所述治疗参考参数包括消融功率、消融时间、消融温度及消融范围。
作为本发明的一个优选方案，所述手术规划子系统根据所述治疗参考参数自动或者手动匹配所述消融设备参考参数、所述消融设备穿刺的位置及轨道。
作为本发明的一个优选方案，所述手术规划子系统还包括输入模块，所述输入模块用于根据所述消融参考数据在治疗前输入治疗参数，并在治疗中实时调整所述治疗参数。
作为本发明的一个优选方案，所述手术规划子系统还包括控制模块，用于执行输入模块中对治疗参数的设置。
作为本发明的一个优选方案，所述手术规划子系统还有判断保护模块，所述判断保护模块用于在实际治疗参数数值超过设定治疗参数的阈值时，通过控制模块暂停消融设备的工作。
作为本发明的一个优选方案，所述手术规划子系统还设有手动切断按钮，用于通过控制模块暂停消融设备的工作。
作为本发明的一个优选方案，所述手术规划子系统还包括存储模块，用于存储治疗数据和消融设备的标准热场数据模型。
作为本发明的一个优选方案，所述识别处理模块还用于识别实际使用的消融设备的特性参数，所述特性参数包括使用时长、使用次数、种类、型号、最大功率限制，并设有所述使用次数阈值。
作为本发明的一个优选方案，病变组织的三维模型可由医学影像采集设备建立。
综上所述，本发明具有以下有益效果：手术规划子系统的识别处理模块能对病变组织的三维模型进行识别处理，得出病变组织的位置和范围以及消融参考数据，其中消融参考数据直接由显示模块显示，给医生进行操作上的参考和规划；在消融针消融治疗的过程中，数据采集模块将会实时采集治疗参数数据并上传给识别处理模块，识别处理模块再结合得出病变组织的三维模型生成消融区域图像并由显示模块显示；此时，医生就能够既能观察到实时的消融区域图像又能够实时观察到实时的治疗参数数据，能够方便医生的治疗工作。
附图说明
图1是本发明的识别模块、显示模块、消融设备之间的关系流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，一种实时消融区域成像系统，包括消融设备和手术规划子系统，其中：
消融设备一般采用微波消融仪，其中微波消融仪配接有消融针，对消融针进行控制以达到对病变组织进行消融治疗，消融针上设有数据采集模块，一般是采用的特制的用于采集治疗参数的微型传感探头，以实现采集目的为准，对其具体部件不做特殊要求；消融针在使用治疗时，实时上传微型传感探头采集到的治疗参数数据，这里的治疗参数数据为消融针的实际功率、实时温度、消融进行的时长以及已经消融的范围；
手术规划子系统：包括识别处理模块和显示模块，识别处理模块用于识别并构建脏器及病变组织的三维模型并得出病变组织的位置和范围以及消融参考数据；显示模块用于显示病变组织的三维模型、显示消融参考数据、显示治疗中的消融设备的治疗参数。
本系统在使用时，需要建立在病变组织的三维模型的基础上，首先利用手术规划子系统的识别处理模块对病变组织的三维模型进行识别处理，得出病变组织的位置和范围以及消融参考数据，其中消融参考数据直接由显示模块显示，给医生进行操作上的参考和规划；
在消融针消融治疗的过程中，数据采集模块将会实时采集治疗参数数据并上传给识别处理模块，识别处理模块再结合得出病变组织的三维模型生成融区域图像并由显示模块显示；
此时，医生就能够既能观察到实时的消融区域图像又能够实时观察到实时的治疗参数数据，能够方便医生的治疗工作。
本实施例中，值得说明的是，消融参考数据包括治疗参考参数、消融设备参考参数、消融设备穿刺的位置及轨道，治疗参考参数包括消融功率、消融时间、消融温度及消融范围；消融参考数据是提供给医生，供其参考的，其中，消融设备参考参数，能够作为医生选择具体消融设备的型号参考；治疗参考参数，能够作为医生在消融治疗时的对具体的治疗参数的实施的参考；手术规划子系统能够根据治疗参考参数自动或者由医护人员手动匹配消融设备参考参数，以及消融设备穿刺的位置及轨道，自动选择或者由医护人员手动选择消融设备；消融设备穿刺的位置及轨道能够作为医生在消融治疗时作为具体进行穿刺的位置和轨迹的参考；能够更有利于医生的判断和选择，节省医生的时间。
具体的，手术规划子系统还包括输入模块和控制模块，输入模块用于在治疗前输入治疗参数、在治疗中调整治疗参数以及规划穿刺位置和轨道，因为消融设备的使用是需要一定的参数规范的，所以可以提前在输入模块中就输入医生规划好的治疗参数范围，也能在治疗过程中进行调整，穿刺位置和轨道也需要提前规划好，以便下一步的消融治疗操作；
而控制模块便是根据从输入模块输入的各项参数，来具体的对消融设备进行执行控制；例如消融设备的功率不够大，便可以通过输入模块调整参数，再由控制模块执行改变消融设备的功率。
当穿刺位置和轨道已经规划好时，控制模块还用于控制消融设备按照规划出的穿刺位置和轨道，穿刺到病变组织的位置。
具体的，手术规划子系统还有判断保护模块，判断保护模块用于在实际治疗参数数值超过设定治疗参数的阈值时，通过控制模块暂停消融设备的工作，因为消融设备的控制，不只有手术规划子系统来控制，还有医生的实际操作，医生在操作时，实际的治疗参数很有可能会超出预先治疗参数的范围，可能会对治疗产生影响，所以由判断保护系统来进行暂停消融设备的运行，以便医生能够及时注意到该情况，提醒医生进行调整操作或者通过输入模块调整治疗参数。
具体的，手术规划子系统还设有手动切断按钮，用于通过控制模块暂停消融设备的工作，因为有时候，医生可能会让控制模块按照设定好的治疗参数控制消融设备自动运行，但是机器的自动运行缺乏对实际情况的灵活变通等，当实际消融区域情况已经发生变化，这时就需要医生对消融设备的运行进行暂停，重新对治疗参数进行设定，以便消融治疗更好的运行。
具体的，手术规划子系统还包括存储模块，用于存储治疗数据和消融设备的标准热场数据模型，治疗数据指的是每次进行治疗时的所有数据，能够记录整个治疗过程，提供更多的大数据信息，为消融提供更多的参考信息；
有关于标准热场数据模型，不同型号的消融设备，以消融针为例，消融针的热场数据不相同，相同消融针工作时，热场数据因个体存在差异，热场数据也会有偏差，手术规划系统实时采集存储各个消融针的热场数据，也是通过消融设备的数据采集模块实现的，自动调用当前识别的消融针热场模型，并设立乘积因子α，例如，正常标准热场模型为1；实时热场低于标准热场时乘积因子为1.1；实时热场高于标准热场时乘积因子为0.9；从而确保最终的热场模型准确无误，当相同消融针的热场数据对比存在较大偏差，可以实时判断当前消融是否存在问题，给予医生提示，以便医生更好的工作。
具体的，识别处理模块还用于识别实际使用的消融设备的特性参数，特性参数包括使用时长、使用次数、种类、型号、最大功率限制并设有使用次数阈值，方便医生选择和了解消融设备。
具体的，病变组织的三维模型可由医学影像采集设备建立，包括CT成像、MRI核磁共振成像、超声成像以及X射线成像等，为本系统的工作做准备。
需要注意的是，本系统的识别处理模块关于病变组织的位置、范围以及消融参考数据的得出，都是依托于对现有的消融治疗的历史数据做出的分析判断，其中牵涉到大数据平台及其智能数据分析，目前医疗领域有关于疾病的大数据诊断分析较为普遍，所以此处不做具体论述，且病变位置的位置、范围以及消融参考数据都属于对数据的总结分析，不涉及对疾病的诊断。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种实时消融区域成像系统，其特征是：包括：
消融设备：对病变组织进行消融治疗，并设有数据采集模块，所述数据采集模块在治疗时向手术规划子系统实时上传消融设备的治疗参数；
手术规划子系统：包括识别处理模块和显示模块，所述识别处理模块用于识别并构建脏器及病变组织三维模型，得出病变组织的位置和范围以及消融参考数据；所述显示模块用于显示病变组织的三维模型、显示消融参考数据、显示治疗中的消融设备的治疗参数。
2.根据权利要求1所述的一种实时消融区域成像系统，其特征是：所述消融参考数据包括治疗参考参数、消融设备参考参数、消融设备穿刺的位置及轨道，所述治疗参考参数包括消融功率、消融时间、消融温度及消融范围。
3.根据权利要求1所述的一种实时消融区域成像系统，其特征是：所述手术规划子系统根据所述治疗参考参数自动或手动匹配所述消融设备参考参数、所述消融设备穿刺的位置及轨道。
4.根据权利要求1所述的一种实时消融区域成像系统，其特征是：所述手术规划子系统还包括输入模块，所述输入模块用于根据所述消融参考数据在治疗前输入治疗参数，并在治疗中实时调整所述治疗参数。
5.根据权利要求4所述的一种实时消融区域成像系统，其特征是：所述手术规划子系统还包括控制模块，用于执行输入模块中对治疗参数的设置。
6.根据权利要求5所述的一种实时消融区域成像系统，其特征是：所述手术规划子系统还有判断保护模块，所述判断保护模块用于在实际治疗参数数值超过设定治疗参数的阈值时，通过控制模块暂停消融设备的工作。
7.根据权利要求6所述的一种实时消融区域成像系统，其特征是：所述手术规划子系统还设有手动切断按钮，用于通过控制模块暂停消融设备的工作。
8.根据权利要求1所述的一种实时消融区域成像系统，其特征是：所述手术规划子系统还包括存储模块，用于存储治疗数据和消融设备的标准热场数据模型。
9.根据权利要求1所述的一种实时消融区域成像系统，其特征是：所述识别处理模块还用于识别实际使用的消融设备的特性参数，所述特性参数包括使用时长、使用次数、种类、型号、最大功率限制，并设有所述使用次数阈值。
10.根据权利要求1所述的一种实时消融区域成像系统，其特征是：所述病变组织的三维模型可由医学影像采集设备建立。
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