CN112656506A - 确认射频消融路径的方法、装置及终端设备 - Google Patents

Abstract

本申请适用于计算机图像处理技术领域，提供了一种确认射频消融穿刺路径的方法、装置及终端设备，所述方法包括：获取用户的目标部位的电子扫描图像；根据所述电子扫描图像，构建所述用户的所述目标部位的三维模型；根据所述三维模型，确定射频消融的起始插入点和消融目标点；若从所述起始插入点至所述消融目标点之间构成的消融体积及消融路径满足预设消融标准，则输出所述起始插入点和所述消融目标点，并确定所述起始插入点为所述射频消融切口。通过本申请实施例，解决传统的规划方使得对射频消融切口的布置不精确，易造成消融体积过大，损伤正常组织，或者消融不完全，不能保证对癌细胞的完全消杀的问题。

Description

确认射频消融路径的方法、装置及终端设备

技术领域

本申请属于计算机图像处理技术领域，尤其涉及一种确认射频消融路径的方法、装置及终端设备。

背景技术

射频消融(Radiofrequency Ablation，RFA)手术是将射频电极针在医学影像引导下穿刺到肿瘤内部，射频针在数分钟内发出中高频的射频波造成组织细胞离子震荡摩擦产生热，使得局部温度达到70-100℃，引起细胞变性及坏死，并使肿瘤周边血管凝固闭塞，阻断瘤体血供，灭杀肿瘤，达到治疗的效果。

在术前，以通过医学影像处理建立患者的三维模型为基础，基于交互仿真，确定消融肿瘤在皮肤上的切入点。现有的RFA手术的规划，大多针对一次消融足以覆盖整个肿瘤的小肿瘤情况。而针对较大肿瘤的射频消融手术的规划中，假定大肿瘤是球形的，并使用一些小球体填充大球体，通过小球近似的确定热凝结区域。由于视觉限制，该规划方使得对射频消融切口的布置不精确，易造成消融体积过大，损伤正常组织，或者消融不完全，不能保证对癌细胞的完全消杀。

发明内容

本申请实施例提供了一种确认射频消融路径的方法、装置及终端设备，可以解决传统的规划方使得对射频消融切口的布置不精确，易造成消融体积过大，损伤正常组织，或者消融不完全，不能保证对癌细胞的完全消杀的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种确认射频消融路径的方法，包括：

获取用户的目标部位的电子扫描图像；根据所述电子扫描图像，构建所述用户的所述目标部位的三维模型；根据所述三维模型，确定射频消融的起始插入点和消融目标点；若从所述起始插入点至所述消融目标点之间构成的消融体积及消融路径满足预设消融标准，则输出所述起始插入点和所述消融目标点；将起始插入点与对应的消融目标点之间的连线作为消融路径。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述根据所述电子扫描图像，构建所述用户的所述目标部位的三维模型，包括：

根据所述电子扫描图像，对所述目标部位进行图像分割，得到各个结构的扫描图像；建立所述各个结构的三维模型，所述各个结构的三维模型包括肿瘤扫描图像对应的肿瘤三维模型。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述根据所述三维模型，确定射频消融的起始插入点和消融目标点，包括：

根据所述电子扫描图像的轴向图像，确定射频消融的起始插入点；基于所述起始插入点和所述肿瘤三维模型，设置消融球直径；利用预设的球体传播算法，基于所述肿瘤的三维模型和所述消融球直径，在所述肿瘤的三维模型内部确定消融目标点。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述利用预设的球体传播算法，基于所述肿瘤的三维模型和所述消融球直径，在所述肿瘤三维模型内部确定消融目标点，包括：

计算所述肿瘤模型的质心坐标，并将所述质心坐标作为初始堆积小球的中心，将所述初始堆积小球作为种子小球，添加至消融目标列表；根据所述种子小球与邻域小球的位置关系，计算所述消融目标列表中所述邻域小球相对所述种子小球的球心坐标；遍历所述邻域小球的球心坐标，若所述球心坐标位于所述肿瘤三维模型内部，且所述邻域小球不属于消融小球列表，则将所述邻域小球作为堆积小球，并添加至所述消融小球列表；根据所述消融小球列表的消融小球和堆积小球的数量确定消融次数、消融目标点及消融体积。

在第一方面的一种可能的实现方式中，基于所述肿瘤三维模型，以及根据所述消融目标点和所述消融体积，计算消融覆盖率；若所述消融覆盖率大于预设的覆盖阈值，则停止遍历所述消融目标列表中的所述邻域小球；若所述消融覆盖率小于或等于所述覆盖阈值，则继续遍历所述邻域小球，至所述消融覆盖率大于所述覆盖阈值。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述方法包括：

若所述消融覆盖率大于预设的覆盖阈值，确定所述起始插入点至所述消融目标点的穿刺路径；基于所述穿刺路径，计算过渡消融率；若所述过渡消融率小于预设消融阈值，则输出所述起始插入点和所述消融目标点；若所述过渡消融率大于或等于预设消融阈值，则调整所述堆积小球的位置。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述方法包括：若从所述起始插入点至所述消融目标点之间构成的消融体积或消融路径不满足预设消融标准，则基于所述目标部位的三维模型，调整所述起始插入点和所述消融目标点；若从调整后的起始插入点至调整后的消融目标点之间构成的消融体积及消融路径满足预设消融标准；则输出调整后的起始插入点和调整后的消融目标点。

第二方面，本申请实施例提供了一种确认射频消融路径的装置，包括：

获取单元，用于获取用户的目标部位的电子扫描图像；

建模单元，用于根据所述电子扫描图像，构建所述用户的所述目标部位的三维模型；

处理单元，用于根据所述三维模型，确定射频消融的起始插入点和消融目标点；

输出单元，用于若从所述起始插入点至所述消融目标点之间构成的消融体积及消融路径满足预设消融标准，则输出所述起始插入点和所述消融目标点。

第三方面，本申请实施例提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述的方法。

第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的方法。

第五方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得终端设备执行上述第一方面中任一项所述的方法。

可以理解的是，上述第二方面至第五方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。

本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：通过本申请实施例，终端设备获取用户的目标部位的电子扫描图像；根据所述电子扫描图像，构建所述用户的所述目标部位的三维模型；根据所述三维模型，确定射频消融的起始插入点和消融目标点；若从所述起始插入点至所述消融目标点之间构成的消融体积及消融路径满足预设消融标准，则输出所述起始插入点和所述消融目标点；解决传统的规划方法使得对射频消融切口的布置不精确，易造成消融体积过大，损伤正常组织，或者消融不完全，不能保证对癌细胞的完全消杀的问题；实现了射频消融过程中多个消融目标点的确认及对大肿瘤病灶范围的完全覆盖；具有较强的易用性与实用性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施例提供的应用场景的流程示意图；

图2是本申请一实施例提供的确认射频消融路径的方法的流程示意图；

图3是本申请一实施例提供的消融小球和领域小球的位置关系示意图；

图4是本申请一实施例提供的整体射频消融规划方式的流程示意图；

图5是本申请一实施例提供的视频消融手术规划结果示意图；

图6是本申请实施例提供的确定射频消融切口的装置的结构示意图；

图7是本申请实施例提供的终端设备的结构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

近年来，射频消融(Radiofrequency Ablation，RFA)手术成为微创介入治疗肝癌的重要方式。当肿瘤太大，肿瘤离大血管太近或肿瘤扩散到整个肝脏器官时，射频消融术是无法进行切除手术的癌症的首选治疗方法。RFA手术原理是将射频电极针在医学影像引导下穿刺到肿瘤内部，射频针在数分钟内发出中高频的射频波造成组织细胞离子震荡摩擦产生热，使得局部温度达到70-100℃，引起细胞变性及坏死，并使肿瘤周边血管凝固闭塞，阻断瘤体血供，灭杀肿瘤，达到治疗的效果。术前单切口射频消融手术规划(或射频消融路径的规划)的目标，就是以通过医学图像处理建立的患者个性化三维模型为基础，确定大型肿瘤多次重叠消融，在皮肤上的单个插入点和肿瘤内部的多次射频针插入的目标点，使得多次重叠消融产生的热凝结区域能够完全覆盖肿瘤区域并尽可能减少对正常组织的损害。在消融规划中，通常用一个小球体来近似一次消融引起的热凝结区域；其难点在于在避开肋骨、肝脏大血管等解剖结构的情况下，如何用一组尽可能少的小球来完全覆盖肿瘤区域，并尽可能少的包含正常组织。针对此，本申请设计一种基于六方密堆积的单切口大肿瘤射频消融手术规划方法，即确认射频消融路径的方法，在交互式确定单个插入点(Singleinsertion point,SIP)的基础上，提出了一个基于六方密堆积(Hexagonal ClosePacking，HCP)的球体增长算法，来自动确定肿瘤内部的多个消融目标点，用来实现对肝脏大肿瘤的完全覆盖规划。

现有的交互式射频消融手术规划方法，大多针对的是一次消融足以覆盖整个肿瘤的小肿瘤情况。对于交互式的大肿瘤射频消融手术规划，由于视觉限制，在3D环境中交互式地放置一组消融球体，在避开肋骨、肝脏大血管等解剖结构的情况下，使得用尽可能少的小球来完全覆盖肿瘤区域，并尽可能少地包含正常组织，操作比较困难，目前还没有成熟的方法。本申请实施例提供了一种基于六方密堆积的单切口大肿瘤射频消融手术规划方法，在交互式确定SIP的基础上，提出了一个基于六方密堆积的球体增长算法，来自动确定肿瘤内部的多个消融目标点，实现用尽可能少的小球对肝脏大肿瘤的完全覆盖规划。

参见图1，是本申请实施例提供应用场景的流程示意图，射频消融手术规划是机器人辅助RFA手术系统的重要组成部分。在实际应用场景中，经过术前射频消融手术规划、术中配准和定位以及射频消融机器人精准执行等一系列流程完成。只有在术前规划中精确地确定了彻底消融肿瘤所需的消融针数、各针入针点、插入角度和深度，术中机器人才能有的放矢。而本申请就术前射频消融手术规划进行详细介绍。

参见图2，是本申请一实施例提供的确认射频消融路径的方法的流程示意图。针对术前的射频消融规划过程包括以下步骤：

步骤S201，获取用户的目标部位的电子扫描图像。

在一些实施例中，目标部位为采集电子扫描图像的对象，例如腹部、胸部等部位。电子扫描图像包括CT图像或核磁共振图像等。

步骤S202，根据所述电子扫描图像，构建所述用户的所述目标部位的三维模型。

在一些实施中，读入患者腹部CT图像，然后依次读入分割后的肝脏、肿瘤、肝脏血管、肋骨图像，分别进行三维重建，或者直接导入之前重建好的各个结构的三维模型，建立患者个性化腹部三维模型。

在一些实施例中，根据电子扫描图像，构建用户的目标部位的三维模型，包括：

根据电子扫描图像，对目标部位进行图像分割，得到各个结构的扫描图像；建立各个结构的三维模型，各个结构的三维模型包括肿瘤扫描图像对应的肿瘤三维模型。

步骤S203，根据三维模型，确定射频消融的起始插入点和消融目标点。

在一些实施例中，根据三维模型，确定射频消融的起始插入点和消融目标点，包括：

根据所述电子扫描图像的轴向图像，确定射频消融的起始插入点；基于所述起始插入点和所述肿瘤三维模型，设置消融球直径；利用预设的球体传播算法，基于所述肿瘤的三维模型和所述消融球直径，在所述肿瘤的三维模型内部确定消融目标点。

在一些实施例中，选择合适的CT体数据的轴向图像，并在图像中的患者皮肤上设置一个起始插入点(SIP)，也就是单切口，如图3(b)所示。然后，该插入点将在自动3D环境中显示为一个玫红色小球或其它颜色的小球，如图3(d)。用户可以进一步调整其在3D环境中的位置，即在患者皮肤表面的位置。导入肝脏肿瘤的三维模型后，根据肿瘤的轴向，矢状和冠状方向的最大尺寸，选择消融球的直径。利用所提出的基于六方密堆积的球体传播(Sphere propagation，SP)算法，自动设置一组满足消融覆盖率C1的消融球体。根据需要进一步交互式地调整消融球在肿瘤边界上的位置，或者交互地添加或删除消融球。定量计算肿瘤的消融体积和正常组织的过度消融率，以确保消融率达到消融标准(C1)。

在一些实施例中，为了自动用尽可能少的小球来覆盖整个肿瘤，使消融小球按照密排六方HCP结构进行增长。HCP是三维空间里最密集小球堆积方式之一。图3(a)示出了三维空间里HCP堆积的顶视图，图3(b)示出了与之类似的二维空间最密集的圆堆积图。尽管该堆积方式是最密集的，还是有未被填充的空白区域，如图3(b)中的空隙区域。为了填满这些空白，如图3(c)中的三个半径为r的圆，对每个圆，将其半径扩大一个因子k到R_a，R_a＝k*r直到原来三个圆之间的空白都被填充。其中，R为消融小球半径，r为堆积小球半径。且R_a＝D/2，D为消融小球直径。

在一些实施例中，利用预设的球体传播算法，基于肿瘤的三维模型和消融球直径，在肿瘤三维模型内部确定消融目标点，包括：

计算肿瘤模型的质心坐标，并将质心坐标作为初始堆积小球的中心，将初始堆积小球作为种子小球，添加至消融目标列表；根据种子小球与邻域小球的位置关系，计算消融目标列表中邻域小球相对种子小球的球心坐标；遍历邻域小球的球心坐标，若球心坐标位于肿瘤三维模型内部，且邻域小球不属于消融小球列表，则将邻域小球作为堆积小球，并添加至消融小球列表；根据消融小球列表的消融小球和堆积小球的数量确定消融次数、消融目标点及消融体积。

在一些实施例中，所述方法包括：

基于肿瘤三维模型，以及根据消融目标点和消融体积，计算消融覆盖率；若消融覆盖率大于预设的覆盖阈值，则停止遍历消融目标列表中的邻域小球；若消融覆盖率小于或等于覆盖阈值，则继续遍历邻域小球，至消融覆盖率大于覆盖阈值。

在一些实施例中，所述方法包括：

若消融覆盖率大于预设的覆盖阈值，确定起始插入点至消融目标点的穿刺路径；基于穿刺路径，计算过渡消融率；若过渡消融率小于预设消融阈值，则输出起始插入点和消融目标点；若过渡消融率大于或等于预设消融阈值，则调整堆积小球的位置。

在一些实施例中，提取了两个关键的评估标准来保证规划的合理性：标准1为消融覆盖率(C1)：所有针的重叠消融区域完全覆盖肿瘤(用尽可能少的消融球体)。标准2为过度消融率(C2)：多针消融的穿刺路径(起始插入点和消融目标之间的线)不应穿过肋骨和较大的肝血管。具体而言，用T表示沿边界扩大了一定范围的肿瘤体，令S_i表示第i个消融球的体积，可以获得所有消融球的总体积A，

A＝S₁∪S₂∪…∪S_j…∪S_N (1)

其中N为消融球的数量，即穿刺消融的次数。定义消融覆盖率(Ablationcoverage，AC)和过度消融率(Over ablation，OA)的计算方式表示如下：

AC＝(A∩T)/T, (2)

OA＝(A-A∩T)/A。 (3)

在一些实施例中，所述方法还包括：若从起始插入点至消融目标点之间构成的消融体积或消融路径不满足预设消融标准，则基于目标部位的三维模型，调整起始插入点和消融目标点；若从调整后的起始插入点至调整后的消融目标点之间构成的消融体积及消融路径满足预设消融标准；则输出调整后的起始插入点和调整后的消融目标点。

在一些实施例中，当满足C1时，将各个消融球球心视为消融目标点。然后，通过检查消融针插入路径是否满足C2。如果不满足，则相应地调整插入点位置，直到在满足C1的同时满足C2。

在一些实施例中，所述方法还包括：

在调整射频消融的起始插入点和消融目标点时，调整消融小球在肿瘤三维模型边界上的位置，或者添加或删除消融小球。

在一些实施例中，通过预设的球体传播算法确定肿瘤的三维模型内部的消融目标点，具体的算法步骤如下：

步骤1：设置消融球直径D；计算分割重建的肿瘤的质心[x₀,y₀,z₀]，将其设为初始堆积小球的中心(种子点)，将种子点小球增加到消融目标列表L。图3(d)显示了执行SP算法获得消融目标在此步骤之后的示例。

步骤2：根据HCP原理，消融目标列表中每个种子小球共有12个邻域小球，其中6个位于种子小球周围且与种子小球处于同一平面，3个位于种子小球的上方，另外3个位于下方，如图3(a)。这12个邻域小球的中心相对于种子小球的中心可以通过几何关系得到：

矩阵M的每一行代表每个相邻球心相对于种子小球球心的偏移量。令消融小球列表L'＝L，对于L中每个邻域小球体S_i，如果S_i的球心位于肿瘤内部，且该小球球心不在L'中，则将第i个相邻球体视为堆积小球(packing sphere)，并将其插入到列表L'中。如此，堆积小球以HCP方式堆积，且保证了该相邻小球体的大部分与肿瘤体之间相交，选择合适的k，可以用一组尽可能少的消融小球来覆盖肿瘤。遍历完L中当前小球体的所有邻域小球体之后，得到列表L'中的所有小球体合并得到的总体积A，A＝S₁∪S₂∪…∪S_j∪…∪S_N，其中S_j为消融目标列表L中第j个小球体，N为列表中小球的数目，即消融次数。计算当前的AC和OA，其中，S_j的体积用半径R_a计算。

步骤3：由于AC为影响治疗效果最关键的因素，重复步骤2中的小球体增长过程，直到肿瘤体完全被堆积的小球体覆盖，即AC大于一个阈值t_AC比如t_AC＝99％。具体的，对当前消融目标列表L中的元素，在每次小球增长步骤结束后计算并检查AC。如AC>t_AC，停止遍历L；否则，遍历完L后，令L'＝L，重复步骤2-3，直到AC>t_AC，或者不再变化。

步骤4：由于限制了扩散的堆积小球球心必须位于肿瘤内部，因此AC可能在不再改变时小于设定的阈值。在这种情况下，需要通过软件交互地在3D环境中在肿瘤边界附近添加更多球体到消融目标列表L，以获得满意的AC，图3(e)显示了使用SP在此步骤之后获得消融目标的示例。

步骤5：当添加的球体位于肿瘤边界上时，可能包括一些正常组织。为了降低OA，在AC仍可接受的条件下，将肿瘤边界上的球体向肿瘤质心方向移动。通过调整肿瘤边界上的球体，使堆积球体的总体形状将更接近肿瘤的形状。以减少对正常组织的损害。图3(f)显示了使用SP在此步骤之后获得消融目标的示例。

步骤S204，若从所述起始插入点至所述消融目标点之间构成的消融体积及消融路径满足预设消融标准，则输出所述起始插入点和所述消融目标点，将起始插入点与对应的消融目标点之间的连线作为消融路径。

在一些实施例中，基于六方密堆积的单切口大肿瘤射频消融手术规划方法。通过两个关键的评估标准来保证规划的合理性。根据本申请实施例的规划目标，提出基于计算机处理的肝癌RFA手术规划流程。首先读入患者CT图像，接着读入分割好的各个器官和肿瘤的图像，建立患者个性化三维模型，然后选择一张合适的切片图像，在上面设置初始的皮肤上的SIP，设置消融球直径。在交互式规划的基础上提出一种基于六方密堆积的球体扩散(Sphere propagation，SP)算法，来自动设置一组消融球体。将皮肤上的插入点和消融小球自动显示在三维模型空间，定量判断消融球是否完全覆盖肿瘤，以及穿刺路径是否经过血管、和骨骼，提示是否需要调整SIP和消融小球的位置。根据需要进一步交互式地调整消融球在肿瘤边界上的位置，或者交互地添加或删除消融球。定量计算肿瘤的消融体积和正常组织的过度消融率，以确保消融规划满足所提出的评估标准。

与传统的交互式大肿瘤消融规划相比，本申请实施例利用所提出的基于六方密堆积的球体传播算法来自动确定大肿瘤内部的多个消融目标点，然后在初始规划不满足所提出的规划标准时，在3D环境中，对SIP或位于肿瘤边界上的消融小球的位置进行微调，使得用尽可能少的消融小球来完全覆盖肿瘤区域，并尽可能少地包含正常组织，从而实现高效的大肿瘤的重叠消融规划。以三维定量评估为基础的3D环境中单切口大肿瘤RFA手术交互式规划流程。提出基于六方密堆积的球体传播算法来来自动确定大肿瘤内部的多个消融目标点。

参见图4，是本申请一实施例提供的整体射频消融规划方式的流程示意图，包括以下步骤：

步骤S401，获取电子扫描CT图像。

步骤S402，构建用户个性化的三维模型。

步骤S403，根据电子扫描CT图像的轴向图像(二维切片)设置起始插入点。

步骤S404，确定消融小球的直径。

步骤S405，采用基于六方密堆积算法，计算并确定肿瘤三维模型内部的多个消融目标点。

步骤S406，根据起始插入点和目标消融点计算消融覆盖率和过度消融率。

步骤S407，判断消融覆盖率是否大于预设的覆盖阈值，且过度消融率小于预设的消融概率。

步骤S408，若否，在二维切片图像或肿瘤三维模型中，微调插入点、微调位于肿瘤三维模型边界上的消融小球、增加或删除消融小球。然后，执行步骤S407。

步骤S409，若是，输出起始插入点和肿瘤三维模型内的消融目标点，或者调整后的起始插入点和调整后的消融目标点。

其中，将消融小球的球心作为肿瘤内的消融目标点，皮肤上的起始插入点和消融目标点的连线即穿刺路径。

参见图5，是本申请一实施例提供的视频消融手术规划结果示意图，采用公开数据集3D-IRCAD对本申请所提出的方法进行实验和验证。实验结果表明，本申请能够在避开肋骨和较大的肝血管的条件下，用尽可能少的消融小球来完全覆盖肿瘤区域，并尽可能少地损害正常组织。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

通过本申请实施例，以三维定量评估为基础的3D环境中单切口大肿瘤RFA手术交互式规划流程。提出基于六方密堆积的球体传播算法来来自动确定大肿瘤内部的多个消融目标点。

对应于上文实施例所述的确定射频消融切口的方法，图6示出了本申请实施例提供的确定射频消融切口的装置的结构框图，为了便于说明，仅示出了与本申请实施例相关的部分。

参照图6，该装置包括：

获取单元61，用于获取用户的目标部位的电子扫描图像；

建模单元62，用于根据所述电子扫描图像，构建所述用户的所述目标部位的三维模型；

处理单元63，用于根据所述三维模型，确定射频消融的起始插入点和消融目标点；

输出单元64，用于若从所述起始插入点至所述消融目标点之间构成的消融体积及消融路径满足预设消融标准，则输出所述起始插入点和所述消融目标点。

通过本申请实施例，终端设备获取用户的目标部位的电子扫描图像；根据所述电子扫描图像，构建所述用户的所述目标部位的三维模型；根据所述三维模型，确定射频消融的起始插入点和消融目标点；若从所述起始插入点至所述消融目标点之间构成的消融体积及消融路径满足预设消融标准，则输出所述起始插入点和所述消融目标点；解决传统的规划方使得对射频消融切口的布置不精确，易造成消融体积过大，损伤正常组织，或者消融不完全，不能保证对癌细胞的完全消杀的问题；实现了射频消融过程中多个消融目标点的确认及对大肿瘤病灶范围的完全覆盖；具有较强的易用性与实用性。

需要说明的是，上述装置/单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本申请方法实施例基于同一构思，其具体功能及带来的技术效果，具体可参见方法实施例部分，此处不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块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，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现可实现上述各个方法实施例中的步骤。

本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在移动终端上运行时，使得移动终端执行时实现可实现上述各个方法实施例中的步骤。

图7为本申请一实施例提供的终端设备7的结构示意图。如图7所示，该实施例的终端设备7包括：至少一个处理器70(图7中仅示出一个)处理器、存储器71以及存储在所述存储器71中并可在所述至少一个处理器70上运行的计算机程序72，所述处理器70执行所述计算机程序72时实现上述任意各个存证方法实施例中的步骤。

所述终端设备7可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。该终端设备7可包括，但不仅限于，处理器70、存储器71。本领域技术人员可以理解，图7仅仅是终端设备7的举例，并不构成对终端设备7的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如还可以包括输入输出设备、网络接入设备等。

所称处理器70可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，该处理器70还可以是其他通用处理器、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(Field-Programmable 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、分立硬件组件等。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。

所述存储器71在一些实施例中可以是所述终端设备7的内部存储单元，例如终端设备7的硬盘或内存。所述存储器71在另一些实施例中也可以是所述终端设备7的外部存储设备，例如所述终端设备7上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器71还可以既包括所述终端设备7的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器71用于存储操作系统、应用程序、引导装载程序(BootLoader)、数据以及其他程序等，例如所述计算机程序的程序代码等。所述存储器71还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所述集成的单元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，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质至少可以包括：能够将计算机程序代码携带到拍照装置/终端设备的任何实体或装置、记录介质、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质。例如U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等。在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不可以是电载波信号和电信信号。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，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申请的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/网络设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/网络设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，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讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，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。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种确认射频消融路径的方法，其特征在于，包括：

获取用户的目标部位的电子扫描图像；

根据所述电子扫描图像，构建所述用户的所述目标部位的三维模型；

根据所述三维模型，确定射频消融的起始插入点和消融目标点；

若从所述起始插入点至所述消融目标点之间构成的消融体积及消融路径满足预设消融标准，则输出所述起始插入点和所述消融目标点。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述电子扫描图像，构建所述用户的所述目标部位的三维模型，包括：

根据所述电子扫描图像，对所述目标部位进行图像分割，得到各个结构的扫描图像；

建立所述各个结构的三维模型，所述各个结构的三维模型包括肿瘤扫描图像对应的肿瘤三维模型。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述三维模型，确定射频消融的起始插入点和消融目标点，包括：

根据所述电子扫描图像的轴向图像，确定射频消融的起始插入点；

基于所述起始插入点和所述肿瘤三维模型，设置消融球直径；

利用预设的球体传播算法，基于所述肿瘤的三维模型和所述消融球直径，在所述肿瘤的三维模型内部确定消融目标点。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用预设的球体传播算法，基于所述肿瘤的三维模型和所述消融球直径，在所述肿瘤三维模型内部确定消融目标点，包括：

计算所述肿瘤模型的质心坐标，并将所述质心坐标作为初始堆积小球的中心，将所述初始堆积小球作为种子小球，添加至消融目标列表；

根据所述种子小球与邻域小球的位置关系，计算所述消融目标列表中所述邻域小球相对所述种子小球的球心坐标；

遍历所述邻域小球的球心坐标，若所述球心坐标位于所述肿瘤三维模型内部，且所述邻域小球不属于消融小球列表，则将所述邻域小球作为堆积小球，并添加至所述消融小球列表；

根据所述消融小球列表的消融小球和堆积小球的数量确定消融次数、消融目标点及消融体积。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法包括：

基于所述肿瘤三维模型，以及根据所述消融目标点和所述消融体积，计算消融覆盖率；

若所述消融覆盖率大于预设的覆盖阈值，则停止遍历所述消融目标列表中的所述邻域小球；

若所述消融覆盖率小于或等于所述覆盖阈值，则继续遍历所述邻域小球，至所述消融覆盖率大于所述覆盖阈值。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法包括：

若所述消融覆盖率大于预设的覆盖阈值，确定所述起始插入点至所述消融目标点的穿刺路径；

基于所述穿刺路径，计算过渡消融率；

若所述过渡消融率小于预设消融阈值，则输出所述起始插入点和所述消融目标点；

若所述过渡消融率大于或等于预设消融阈值，则调整所述堆积小球的位置。

7.如权利要求1至6任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若从所述起始插入点至所述消融目标点之间构成的消融体积或消融路径不满足预设消融标准，则基于所述目标部位的三维模型，调整所述起始插入点和所述消融目标点；

若从调整后的起始插入点至调整后的消融目标点之间构成的消融体积及消融路径满足预设消融标准；则输出调整后的起始插入点和调整后的消融目标点。

8.一种确认射频消融路径的装置，其特征在于，包括：

获取单元，用于获取用户的目标部位的电子扫描图像；

建模单元，用于根据所述电子扫描图像，构建所述用户的所述目标部位的三维模型；

处理单元，用于根据所述三维模型，确定射频消融的起始插入点和消融目标点；

输出单元，用于若从所述起始插入点至所述消融目标点之间构成的消融体积及消融路径满足预设消融标准，则输出所述起始插入点和所述消融目标点。

9.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的方法。

Images