CN113116514B - 一种微波消融分析系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种微波消融分析系统，包括多头消融针、蠕动泵组、冷水源、控制器、气体循环泵、冷气源、微波仪，所述蠕动泵组包括一个以上的蠕动泵，多头消融针的每个针头均通过蠕动泵与冷水源连接，所述多头消融针通过气体循环泵与冷气源连接，多头消融针的各个针头连接在微波仪的通道上，且各个针头连接的通道不相同，所述控制器包括依次连接的凝固区确定单元、消融针确定单元、电磁场单元、温度场单元，且所述温度场单元分别与凝固区确定单元、消融针确定单元连接。本发明通过肿瘤凝固区确定需要的温度场和电磁场，根据温度场和电磁场确定出需要的消融针，因此能够有效的防止出现消融空洞和间隙，使得消融效果好。

Description

一种微波消融分析系统
技术领域
本发明涉及一种微波消融分析系统，属于医疗器械技术领域。
背景技术
微波消融针是通过微波热效应对肿瘤组织加热，使蛋白质变性凝固达到消灭肿瘤的目的，相比于传统的手术治疗，消融治疗技术具有消融范围大、并发症少的优势，已经成为了恶性肝肿瘤常规的治疗手段。
微波消融针通常能够消融水滴形、球形、椭球形等肿瘤，对于异形肿瘤来说，比如异形肿瘤有三个凸起，现有的方法是，采用一个针时，加大主针的工作参数，使得主针的消融区域覆盖住三个凸起，但这种方式的消融，造成消融区域过大。采用多针时，有两种方法，一种是同时下针，另一种方法是分开时间下针，同时下针（现有方法采用的是平行双针），双针平行插入到肿瘤内，然后进行消融，这种消融方式的消融区呈心形，存在有间隙，导致肿瘤未消融完。现有技术中，同时下针采用的多针都是平行插入的，主要是因为非平行插入时，不能够很好的确定消融区域，可能会照成消融遗漏。现有文献中也有多针头的消融针，比如中国专利201620915873 .X，公开的多针尖扩展射频消融电极针，采用多个所述电极子针沿圆周方向设置在所述套管针内，能控制出针数目、出针方向和出针长度，实现电极子针的定向扩展，使用时通过电极子针进行消融，因此这种消融针的设计和多针平行（非平行）插入类似，都存在一个问题，即，消融的时候，各个针的消融范围重叠后存在有间隙，消融不彻底的问题。分开时间下针，根据肿瘤的形状，先插入一个针消融，消融完后然后再插入一个针消融，直至消融区覆盖住肿瘤，但是这种插针方式，由于多次的插入，会导致混合有肿瘤细胞的组织液被带到正常区域或者已消融区域，导致肿瘤扩散，消融不彻底的问题。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种能够针对异形肿瘤、且消融效果好的微波消融分析系统。
技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种微波消融分析系统，包括多头消融针、蠕动泵组、冷水源、控制器、气体循环泵、冷气源、微波仪，所述蠕动泵组包括一个以上的蠕动泵，多头消融针的每个针头均通过蠕动泵与冷水源连接，所述多头消融针通过气体循环泵与冷气源连接，多头消融针的各个针头连接在微波仪的通道上，且各个针头连接的通道不相同，所述控制器包括依次连接的凝固区确定单元、消融针确定单元、电磁场单元、温度场单元，且所述温度场单元分别与凝固区确定单元、消融针确定单元连接，其中：
所述凝固区确定单元用于根据CT影像确定病灶区域，根据病灶区域确定凝固区，凝固区包含病灶区及病灶区边缘外侧距离
Figure 792646DEST_PATH_IMAGE001
的组织。
所述消融针确定单元包括主针及主椭球确定模块、剩余消融区域确定模块、副针及副椭球确定模块、各区域电场确定模块，所述主针及主椭球确定模块分别与剩余消融区域确定模块、副针及副椭球确定模块连接，所述副针及副椭球确定模块与剩余消融区域确定模块连接，所述各区域电场确定模块均与主针及主椭球确定模块、副针及副椭球确定模块连接。
所述主针及主椭球确定模块根据凝固区确定主针及主椭球，根据主椭球确定主针消融区。
所述剩余消融区域确定模块用于根据凝固区、主针消融区、副针消融区得到剩余消融区域。
所述副针及副椭球确定模块用于根据主椭球和剩余消融区域确定副针及副椭球，根据副椭球确定副针消融区。
所述各区域电场确定模块用于根据主椭球和各个副椭球确定重叠电场区域和非重叠电场区域。
所述电磁场单元用于模拟主针和副针在重叠电场区域的体损耗密度，模拟主针和副针在非重叠电场区域的体损耗密度。
所述温度场单元用于根据重叠电场区域的体损耗密度模拟重叠电场区域温度，用于根据非重叠电场区域的体损耗密度拟非重叠电场区域温度。根据重叠电场区域温度和非重叠电场区域温度确定模拟凝固区，当模拟凝固区与实际的凝固区的差异小于预定的凝固区阈值时，确定出最终模拟凝固区，根据最终模拟凝固区，确定出各个针头的电磁场，根据各个针头的电磁场确定出各个针头的工作参数。
优选的：所述主针及主椭球确定模块为主针及主椭球确定方法制成的电路。
优选的：所述剩余消融区域确定模块为剩余消融区域确定方法制成的电路。
优选的：所述副针及副椭球确定模块为副针及副椭球确定方法制成的电路。
优选的：所述各区域电场确定模块为各区域电场确定方法制成的电路。
优选的：所述电磁场单元为电磁场模拟方法制成的电路。
优选的：所述温度场单元为温度场模拟方法制成的电路。
优选的：所述病灶区边缘外侧距离
Figure 262942DEST_PATH_IMAGE001
为0.3-0.8cm。
本发明相比现有技术，具有以下有益效果：
1. 本发明通过肿瘤凝固区确定需要的温度场和电磁场，根据温度场和电磁场确定出需要的消融针，因此能够有效的防止出现消融空洞和间隙，使得消融效果好。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为多头消融针结构示意图。
图3为消融针确定单元结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
一种微波消融分析系统，如图1所示，包括多头消融针、蠕动泵组、冷水源、控制器、气体循环泵、冷气源、微波仪，所述蠕动泵组包括一个以上的蠕动泵，多头消融针的每个针头均通过蠕动泵与冷水源连接，所述多头消融针通过气体循环泵与冷气源连接，多头消融针的各个针头连接在微波仪的通道上，且各个针头连接的通道不相同，所述控制器包括依次连接的凝固区确定单元、消融针确定单元、电磁场单元、温度场单元，且所述温度场单元分别与凝固区确定单元、消融针确定单元连接，其中：
所述凝固区确定单元用于根据CT影像确定病灶区域，根据病灶区域确定凝固区，凝固区包含病灶区及病灶区边缘外侧距离
Figure 461842DEST_PATH_IMAGE001
的组织。
所述消融针确定单元包括主针及主椭球确定模块、剩余消融区域确定模块、副针及副椭球确定模块、各区域电场确定模块，所述主针及主椭球确定模块分别与剩余消融区域确定模块、副针及副椭球确定模块连接，所述副针及副椭球确定模块与剩余消融区域确定模块连接，所述各区域电场确定模块均与主针及主椭球确定模块、副针及副椭球确定模块连接。
所述主针及主椭球确定模块为主针及主椭球确定方法制成的电路，用于根据凝固区确定主针及主椭球，根据主椭球确定主针消融区。
所述剩余消融区域确定模块为剩余消融区域确定方法制成的电路，用于根据凝固区、主针消融区、副针消融区得到剩余消融区域。
所述副针及副椭球确定模块为副针及副椭球确定方法制成的电路，用于根据主椭球和剩余消融区域确定副针及副椭球，根据副椭球确定副针消融区。
所述各区域电场确定模块为各区域电场确定方法制成的电路，用于根据主椭球和各个副椭球确定重叠电场区域和非重叠电场区域。
所述电磁场单元为电磁场模拟方法制成的电路，用于模拟主针和副针在重叠电场区域的体损耗密度，模拟主针和副针在非重叠电场区域的体损耗密度。
所述温度场单元为温度场模拟方法制成的电路，用于根据重叠电场区域的体损耗密度模拟重叠电场区域温度，用于根据非重叠电场区域的体损耗密度拟非重叠电场区域温度。根据重叠电场区域温度和非重叠电场区域温度确定模拟凝固区，当模拟凝固区与实际的凝固区的差异小于预定的凝固区阈值时，确定出最终模拟凝固区，根据最终模拟凝固区，确定出各个针头的电磁场，根据各个针头的电磁场确定出各个针头的工作参数。
如图2所示，所述多头消融针包括主针1、副针2、手柄3、滑动机构4，所述主针1的尾部设置于手柄3内，其中：
所述主针1包括主针体11和主针连接头12，所述主针连接头12一端设置在主针体11的尾部上，另一端设置有主针电缆连接头、主针进水连接头、主针出水连接头，所述主针电缆连接头与主针同轴电缆121连接，所述主针进水连接头与主针进水管122连接，所述主针出水连接头与主针出水管连接，主针进水管、副针进水管上安装蠕动泵组，每根进水管上安装一个蠕动泵，主针1采用水冷式消融针，因此在主针体11内设置有冷却水管回路，通过连接主针进水管122、主针出水管进行冷却水的循环，使用蠕动泵将冷水源的冷水泵入到冷却水管回路中进行循环，通过冷却水对主针1进行降温。所述主针体11上设置有两条副针通道111，副针通道111的设置与肿瘤的形状有关，对于有三个地方凸起的肿瘤，可以采用一条副针通道111，主针在负责两个凸起的地方消融，副针负责另一个凸起的地方消融，因此副针采用的多少，可以根据肿瘤的凸起的多少进行确定，在本发明的另一实施例中，副针通道111采用四条。所述副针通道111包括依次连通的副针出口倾斜通道1111和副针直通道1112，所述副针出口倾斜通道1111的出口位于主针1的消融区域内，由于副针出口倾斜通道1111的出口位于主针1的消融区域内，因此当副针从副针出口倾斜通道推出后，副针进入到主针1的消融区域内，能够有效的避免副针与主针1之间产生消融间隙，导致消融不完全，另外，这种设置，能够避免将含有肿瘤细胞的组织液带出消融区域，使得肿瘤细胞在消融区域就被完全消融掉。副针出口倾斜通道1111与副针直通道1112之间的夹角
Figure 209349DEST_PATH_IMAGE002
在110-170度之间，如图1所示，副针出口倾斜通道1111与副针直通道1112相互倾斜，通过这种设置，一方面，可以有效的避免副针能够顺畅推出，另一方面，可以采用不同的夹角
Figure 733872DEST_PATH_IMAGE002
，使得副针的推出角度不同，进而确定副针的推出方位。所述副针直通道1112上设置有副针驱动滑槽113，所述副针2设置于副针通道111内，且副针2与副针通道111滑动连接，所述副针2与副针通道111一一对应，也得各个副针2在对应的副针通道111能够滑动。所述副针2上设置有电磁屏蔽层，所述副针通道111表面设置有电磁屏蔽层一，通过电磁屏蔽层、电磁屏蔽层一的设置，可以防止在重合段上主针与副针电磁场干扰。
所述副针2包括副针体21和副针连接头22，所述副针连接头22一端设置在副针体21的尾部上，另一端设置有副针电缆连接头、副针进水连接头、副针出水连接头，所述副针电缆连接头与副针同轴电缆221连接，所述副针进水连接头与副针进水管222连接，所述副针出水连接头与副针出水管连接。副针2采用水冷式消融针，因此在副针2内设置有冷却水管回路，通过连接副针进水管222、副针出水管进行冷却水的循环，使用蠕动泵将冷水源的冷水泵入到冷却水管回路中进行循环，通过冷却水对副针2进行降温。所述副针连接头22设置有连杆固定部。
所述手柄3上开设有滑槽31，所述滑槽31与副针驱动滑槽113一一对应。
所述滑动机构4包括滑块41、连杆42、定位螺钉43，所述连杆42一端穿过副针驱动滑槽113与连杆固定部固定连接，另一端与滑块41固定连接。所述滑块41设置于滑槽31上，且所述滑块41与滑槽31滑动连接，滑块41可沿着滑槽31进行滑动。所述滑槽31上设置有前限位块311和后限位块312，通过前限位块311和后限位块312的限定，限制了的滑块41滑动位移，防止副针退出过多。所述滑块41设置有螺纹通孔，所述定位螺钉43通过螺纹通孔将滑块41与手柄3相固定，所述滑块41上设置有把手44。
所述手柄3内设置有冷气管网5，所述手柄3上设置有冷气进气接头和冷气出气接头，所述冷气进气接头一端与冷源出气口连接，另一端与冷气管网5进气口连接。所述冷气出气接头一端与冷源进气口连接，另一端与冷气管网5出气口连接，冷源采用氮气，通过冷气降温，使得在手柄3内的主针、副针能够进行二次降温，有效的防止了主针、副针的温度过高。
使用时，根据副针的插入角度和主针工作参数选择对应的主针，根据副针工作参数选择对应的副针。将主针电缆连接头与主针同轴电缆121连接，所述主针进水连接头与主针进水管122连接，所述主针出水连接头与主针出水管连接。再将副针电缆连接头与副针同轴电缆221连接，所述副针进水连接头与副针进水管222连接，所述副针出水连接头与副针出水管连接。然后根据主针的插入参数（插入深度和角度）将主针插入到待消融肿瘤内，主针插好后。其次，将定位螺钉43拆开，然后推动把手44，将副针2沿着副针通道111推出，进入到消融肿瘤内，根据副针的插入深度将副针插入到待消融肿瘤内预定位置，然后通过定位螺钉43将滑块41固定在手柄3上，其他的副针也做相应的操作。最后根据工作参数启动各个针头进行工作，进而对待消融肿瘤进行凝固消融。
一种微波消融分析方法，包括以下步骤：
步骤1，凝固区确定单元，通过CT影像确定病灶区域，根据病灶区域确定凝固区，其中，凝固区包含病灶区及病灶区边缘外侧距离
Figure 425884DEST_PATH_IMAGE001
的组织, 病灶区边缘外侧距离
Figure 694054DEST_PATH_IMAGE001
为0.3-0.8cm。
步骤2，消融针确定单元，如图3所示，消融针确定单元包括主针及主椭球确定模块、剩余消融区域确定模块、副针及副椭球确定模块、各区域电场确定模块，所述主针及主椭球确定模块分别与剩余消融区域确定模块、副针及副椭球确定模块连接，所述副针及副椭球确定模块与剩余消融区域确定模块连接，所述各区域电场确定模块均与主针及主椭球确定模块、副针及副椭球确定模块连接。
步骤21，主针及主椭球确定模块用于确定主针及主椭球，通过主针及主椭球确定方法实现，根据主针及主椭球确定方法设计对应电路，进而得到主针及主椭球确定模块。
主针及主椭球确定方法如下：
提取凝固区中彼此距离最远的两点，记为点
Figure 545336DEST_PATH_IMAGE003
和点
Figure 975180DEST_PATH_IMAGE004
，将
Figure 685647DEST_PATH_IMAGE005
作为主椭球
Figure 226350DEST_PATH_IMAGE006
的长轴，根据主椭球
Figure 181405DEST_PATH_IMAGE006
的长轴
Figure 47730DEST_PATH_IMAGE005
确定主针插入深度
Figure 714335DEST_PATH_IMAGE007
和角度。在凝固区上确定主椭球
Figure 324308DEST_PATH_IMAGE006
中轴
Figure 150181DEST_PATH_IMAGE008
，其中，点
Figure 125090DEST_PATH_IMAGE009
、点
Figure 606887DEST_PATH_IMAGE010
均位于凝固区上，且
Figure 568021DEST_PATH_IMAGE011
，
Figure 186084DEST_PATH_IMAGE012
表示消融针的主针发出的微波波长，
Figure 66316DEST_PATH_IMAGE013
表示自然对数，
Figure 769830DEST_PATH_IMAGE014
表示中轴长度，取
Figure 783922DEST_PATH_IMAGE014
最大时的
Figure 256492DEST_PATH_IMAGE008
作为主椭球
Figure 573203DEST_PATH_IMAGE006
的中轴
Figure 764013DEST_PATH_IMAGE008
，取主椭球
Figure 565485DEST_PATH_IMAGE006
的中轴与短轴相等，进而确定了主椭球
Figure 158140DEST_PATH_IMAGE006
，以
Figure 911333DEST_PATH_IMAGE005
的中点为坐标原点，
Figure 58280DEST_PATH_IMAGE005
所在的直线为
Figure 414175DEST_PATH_IMAGE015
轴，
Figure 861337DEST_PATH_IMAGE008
所在的直线为
Figure 519852DEST_PATH_IMAGE016
轴，根据左手定则建立坐标系
Figure 763882DEST_PATH_IMAGE017
，进而得到主椭球
Figure 329993DEST_PATH_IMAGE006
的方程，其中，主椭球
Figure 631661DEST_PATH_IMAGE006
所包围的区域即为主针消融区域，同时根据主针发出的微波波长确定主针工作参数。
步骤22，剩余消融区域确定模块用于确定剩余消融区域，通过剩余消融区域确定方法实现，然后根据剩余消融区域确定方法设计对应电路，进而得到剩余消融区域确定模块。
剩余消融区域确定方法如下：
将凝固区减去消融区域得到剩余消融区域，剩余消融区域由
Figure 726656DEST_PATH_IMAGE018
个不连续区域组成，
Figure 176092DEST_PATH_IMAGE018
为自然数。
步骤23，副针及副椭球确定模块用于确定副针及副椭球，通过副针及副椭球确定方法实现，然后根据副针及副椭球确定方法设计对应电路，进而得到副针及副椭球确定模块。
副针及副椭球确定方法如下：
将第
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE019
个副针
Figure 14735DEST_PATH_IMAGE020
与主针的相交点记为
Figure 436489DEST_PATH_IMAGE021
点，
Figure 810707DEST_PATH_IMAGE022
，
Figure 685123DEST_PATH_IMAGE023
为自然数，
Figure 796298DEST_PATH_IMAGE023
表示副针的个数，对于第
Figure 72559DEST_PATH_IMAGE019
个不连续区域
Figure 368411DEST_PATH_IMAGE024
，找到不连续区域
Figure 933384DEST_PATH_IMAGE024
上距离
Figure 644988DEST_PATH_IMAGE021
点最远的点，记为
Figure 119963DEST_PATH_IMAGE025
点，连接
Figure 524400DEST_PATH_IMAGE026
点，确定第
Figure 45511DEST_PATH_IMAGE019
个副针
Figure 826385DEST_PATH_IMAGE020
与主针的夹角为
Figure 139555DEST_PATH_IMAGE027
。将
Figure 714893DEST_PATH_IMAGE026
与不连续区域
Figure 723300DEST_PATH_IMAGE024
上的相交点记为
Figure 42286DEST_PATH_IMAGE028
，则
Figure 459229DEST_PATH_IMAGE029
为第
Figure 205469DEST_PATH_IMAGE019
个副椭球
Figure 966751DEST_PATH_IMAGE030
的长轴，根据第
Figure 823849DEST_PATH_IMAGE031
个副椭球
Figure 111611DEST_PATH_IMAGE030
的长轴
Figure 28751DEST_PATH_IMAGE029
确定第
Figure 11751DEST_PATH_IMAGE019
个副针
Figure 672539DEST_PATH_IMAGE020
插入深度
Figure 565540DEST_PATH_IMAGE032
。在不连续区域
Figure 653582DEST_PATH_IMAGE024
上，确定第
Figure 123877DEST_PATH_IMAGE019
个副椭球
Figure 916253DEST_PATH_IMAGE030
的中轴
Figure 850711DEST_PATH_IMAGE033
，其中，点
Figure 47337DEST_PATH_IMAGE034
、点
Figure 67245DEST_PATH_IMAGE035
均位于凝固区上，且
Figure 647000DEST_PATH_IMAGE036
，
Figure 435965DEST_PATH_IMAGE037
表示第
Figure 803492DEST_PATH_IMAGE019
个副针
Figure 310697DEST_PATH_IMAGE020
发出的微波波长，
Figure 179296DEST_PATH_IMAGE013
表示自然对数，
Figure 822766DEST_PATH_IMAGE038
表示第
Figure 626774DEST_PATH_IMAGE019
个副椭球
Figure 355696DEST_PATH_IMAGE030
的中轴长度，取
Figure 778718DEST_PATH_IMAGE038
最大时的
Figure 276696DEST_PATH_IMAGE033
作为第
Figure 251605DEST_PATH_IMAGE019
个副椭球
Figure 467823DEST_PATH_IMAGE030
的中轴
Figure 678224DEST_PATH_IMAGE033
，同时取副椭球
Figure 296287DEST_PATH_IMAGE030
的中轴与短轴相等，进而确定了第
Figure 442098DEST_PATH_IMAGE019
个副椭球
Figure 145612DEST_PATH_IMAGE030
，进而确定第
Figure 408972DEST_PATH_IMAGE019
个副椭球
Figure 881541DEST_PATH_IMAGE030
在坐标系
Figure 198253DEST_PATH_IMAGE017
上的椭球方程，第
Figure 389063DEST_PATH_IMAGE019
个副椭球
Figure 941267DEST_PATH_IMAGE030
即为副针
Figure 533922DEST_PATH_IMAGE020
消融区域，同时根据第
Figure 755956DEST_PATH_IMAGE019
个副针
Figure 434062DEST_PATH_IMAGE020
发出的微波波长确定第
Figure 540690DEST_PATH_IMAGE019
个副针
Figure 987852DEST_PATH_IMAGE020
的工作参数。
步骤24，重复步骤22和步骤23，直至剩余消融区域小于预定阈值。
步骤25，各区域电场确定模块用于确定各区域电场，通过各区域电场确定方法实现，然后根据各区域电场确定方法设计对应电路，进而得到各区域电场确定模块。
各区域电场确定方法如下：
由于各个方程考虑的是最大的长轴和中轴，因此，各个消融针的消融区域是最大的，因此他们之间存在有重叠的消融区域。根据主椭球
Figure 646366DEST_PATH_IMAGE006
方程以及副椭球
Figure 546189DEST_PATH_IMAGE030
方程求解得到各个方程所围的面积之间的重叠电场区域
Figure 440196DEST_PATH_IMAGE039
和非重叠电场区域
Figure 7443DEST_PATH_IMAGE040
：
将所有电场区域组成总集合
Figure 836859DEST_PATH_IMAGE041
，则
Figure 223978DEST_PATH_IMAGE042
，
Figure 170943DEST_PATH_IMAGE043
表示第
Figure 592697DEST_PATH_IMAGE044
个针头产生的电场区域，也就是第
Figure 593014DEST_PATH_IMAGE044
个针头椭球所围成的区域。
对于重叠电场区域：
Figure 467429DEST_PATH_IMAGE045
，
Figure 703238DEST_PATH_IMAGE046
，
Figure 979499DEST_PATH_IMAGE047
表示空集，
Figure 150717DEST_PATH_IMAGE048
，
Figure 512429DEST_PATH_IMAGE049
，
Figure 302661DEST_PATH_IMAGE050
表示针头个数，其大小为主针加副针的个数，
Figure 433428DEST_PATH_IMAGE051
，
Figure 775548DEST_PATH_IMAGE052
，
Figure 624555DEST_PATH_IMAGE053
表示存在有两个电场相交的个数，
Figure 467746DEST_PATH_IMAGE054
表示两个电场相交的区域。
Figure 453020DEST_PATH_IMAGE055
，
Figure 966041DEST_PATH_IMAGE056
，
Figure 302344DEST_PATH_IMAGE057
，
Figure 932914DEST_PATH_IMAGE058
，
Figure 38274DEST_PATH_IMAGE059
，
Figure 722196DEST_PATH_IMAGE060
表示存在有
Figure 545796DEST_PATH_IMAGE061
个电场相交的个数,
Figure 465210DEST_PATH_IMAGE062
，
Figure 628338DEST_PATH_IMAGE063
表示
Figure 811058DEST_PATH_IMAGE061
个电场相交的区域。
Figure 669423DEST_PATH_IMAGE064
，
Figure 533474DEST_PATH_IMAGE065
，
Figure 613426DEST_PATH_IMAGE066
，
Figure 763784DEST_PATH_IMAGE067
，
Figure 499659DEST_PATH_IMAGE068
表示存在有
Figure 964139DEST_PATH_IMAGE050
个电场相交的个数，
Figure 475760DEST_PATH_IMAGE069
表示
Figure 672386DEST_PATH_IMAGE050
个电场相交的区域。
Figure 692295DEST_PATH_IMAGE070
，
Figure 757203DEST_PATH_IMAGE071
，
Figure 15009DEST_PATH_IMAGE072
表示
Figure 523482DEST_PATH_IMAGE073
个电场相交的区域中去除了
Figure 30686DEST_PATH_IMAGE050
个电场相交的区域后的区域，
Figure 774652DEST_PATH_IMAGE074
，
Figure 746019DEST_PATH_IMAGE075
表示
Figure 346764DEST_PATH_IMAGE073
个电场相交中去除了
Figure 544527DEST_PATH_IMAGE050
个电场相交的区域后的个数。
Figure 302022DEST_PATH_IMAGE076
，
Figure 3262DEST_PATH_IMAGE077
，
Figure 368384DEST_PATH_IMAGE078
，
Figure 584602DEST_PATH_IMAGE079
表示
Figure 670370DEST_PATH_IMAGE061
个电场相交中去除了
Figure 367061DEST_PATH_IMAGE080
个电场相交的区域后的的个数,
Figure 575189DEST_PATH_IMAGE081
表示
Figure 481965DEST_PATH_IMAGE061
个电场相交的区域中去除了
Figure 496057DEST_PATH_IMAGE080
个电场相交的区域后的区域。
Figure 171889DEST_PATH_IMAGE082
，
Figure 550918DEST_PATH_IMAGE083
，
Figure 318892DEST_PATH_IMAGE084
，
Figure 746462DEST_PATH_IMAGE085
表示2个电场相交中去除了3个电场相交的区域后的的个数，
Figure 73538DEST_PATH_IMAGE086
表示2个电场相交的区域中去除了3个电场相交的区域后的区域。
重叠电场区域
Figure 951364DEST_PATH_IMAGE039
为：
Figure 567153DEST_PATH_IMAGE087
将重叠电场区域
Figure 860731DEST_PATH_IMAGE039
进行整理后，得到重叠电场区域
Figure 386522DEST_PATH_IMAGE088
，
Figure 779457DEST_PATH_IMAGE089
，
Figure 944859DEST_PATH_IMAGE090
表示重叠电场区域的个数，
Figure 838866DEST_PATH_IMAGE091
,
Figure 609376DEST_PATH_IMAGE092
表示第
Figure 235529DEST_PATH_IMAGE093
个重叠电场区域。
对于非重叠电场区域
Figure 199812DEST_PATH_IMAGE040
：
Figure 38455DEST_PATH_IMAGE094
，
Figure 194630DEST_PATH_IMAGE095
，
Figure 319580DEST_PATH_IMAGE096
，
Figure 397258DEST_PATH_IMAGE097
，
Figure 836329DEST_PATH_IMAGE098
，
Figure 925639DEST_PATH_IMAGE099
表示与第
Figure 362437DEST_PATH_IMAGE044
个针头产生的电场相交的个数，
Figure 724148DEST_PATH_IMAGE100
表示第
Figure 763648DEST_PATH_IMAGE044
个针头产生的电场与第
Figure 894415DEST_PATH_IMAGE101
个针头产生的电场相交的区域。
第
Figure 502114DEST_PATH_IMAGE044
个针头产生的非重叠电场区域为：
Figure 662706DEST_PATH_IMAGE102
则非重叠电场区域
Figure 178001DEST_PATH_IMAGE103
，
Figure 632116DEST_PATH_IMAGE104
表示第
Figure 269771DEST_PATH_IMAGE044
个针头产生的非重叠电场区域。
步骤3，电磁场单元用于模拟确定各区域电场的电场强度，通过各区域电场强度确定方法实现，然后根据各区域电场强度确定方法设计对应电路，进而得到电磁场单元。
电磁场模拟方法如下：
步骤31，组织中的第
Figure 606074DEST_PATH_IMAGE044
个针头的电场分布如下：
Figure 862743DEST_PATH_IMAGE105
Figure 46731DEST_PATH_IMAGE106
Figure 792970DEST_PATH_IMAGE107
其中，
Figure 288673DEST_PATH_IMAGE108
表示拉普拉斯算子，表示温度梯度的散度，
Figure 739246DEST_PATH_IMAGE109
表示第
Figure 433533DEST_PATH_IMAGE044
个针在位置
Figure 553936DEST_PATH_IMAGE110
产生的电场强度，
Figure 864831DEST_PATH_IMAGE110
表示第
Figure 837204DEST_PATH_IMAGE044
个针头产生的电场中的任一点的位置，
Figure 651576DEST_PATH_IMAGE111
表示相对磁导率，
Figure 208460DEST_PATH_IMAGE112
表示积分常数，
Figure 803389DEST_PATH_IMAGE113
电介质的相对介电常数，
Figure 267869DEST_PATH_IMAGE114
表示自由空间波数，
Figure 874430DEST_PATH_IMAGE115
表示组织的电导率，
Figure 398953DEST_PATH_IMAGE116
表示第
Figure 231911DEST_PATH_IMAGE044
个针头的微波角频率，
Figure 234502DEST_PATH_IMAGE117
，
Figure 226728DEST_PATH_IMAGE118
表示第
Figure 984469DEST_PATH_IMAGE044
个针头的微波频率，
Figure 226094DEST_PATH_IMAGE119
表示真空的相对介电常数，
Figure 970059DEST_PATH_IMAGE120
表示位置
Figure 879110DEST_PATH_IMAGE110
在第
Figure 791440DEST_PATH_IMAGE044
个针头的二维坐标系中
Figure 785940DEST_PATH_IMAGE121
轴上分量，
Figure 68017DEST_PATH_IMAGE122
第
Figure 831574DEST_PATH_IMAGE044
个针头的直径，
Figure 665538DEST_PATH_IMAGE123
为第
Figure 147335DEST_PATH_IMAGE044
个针头的微波传播常数，
Figure 233102DEST_PATH_IMAGE124
为第
Figure 851165DEST_PATH_IMAGE044
个针头的微波波长，
Figure 872342DEST_PATH_IMAGE125
表示第
Figure 575856DEST_PATH_IMAGE044
个针头的传播介质阻，
Figure 199735DEST_PATH_IMAGE126
表示第
Figure 937884DEST_PATH_IMAGE044
个针头的微波天线中微波的平均功率抗，
Figure 379230DEST_PATH_IMAGE127
表示第
Figure 507723DEST_PATH_IMAGE044
个针头的外径，
Figure 997610DEST_PATH_IMAGE128
表示第
Figure 901850DEST_PATH_IMAGE044
个针头的内径。
在非重叠电场区域
Figure 451780DEST_PATH_IMAGE040
内组织中的第
Figure 67569DEST_PATH_IMAGE044
个针头的电场如下：
Figure 95568DEST_PATH_IMAGE129
，
Figure 605047DEST_PATH_IMAGE130
。
Figure 325878DEST_PATH_IMAGE131
表示第
Figure 428963DEST_PATH_IMAGE044
个针头产生的非重叠电场区域
Figure 260653DEST_PATH_IMAGE104
内的点。
在重叠电场区域
Figure 375371DEST_PATH_IMAGE039
内组织中的电场如下：
在重叠电场区域内，存在有不同的电场的耦合情况，重叠电场区域
Figure 1524DEST_PATH_IMAGE092
即为电磁场耦合区域，则：
Figure 654222DEST_PATH_IMAGE132
Figure 961707DEST_PATH_IMAGE133
：
Figure 711357DEST_PATH_IMAGE134
，
Figure 773991DEST_PATH_IMAGE135
。
其中，
Figure 382827DEST_PATH_IMAGE136
表示第
Figure 759582DEST_PATH_IMAGE093
个电场叠加区域
Figure 35842DEST_PATH_IMAGE092
内的点，
Figure 580962DEST_PATH_IMAGE137
表示第
Figure 145935DEST_PATH_IMAGE093
个电场叠加区域中点
Figure 857539DEST_PATH_IMAGE136
的电场强度，
Figure 316203DEST_PATH_IMAGE138
表示产生第
Figure 923901DEST_PATH_IMAGE093
个电场叠加区域的针头个数，
Figure 772909DEST_PATH_IMAGE139
表示第
Figure 101253DEST_PATH_IMAGE093
个电场叠加区域的第
Figure 352106DEST_PATH_IMAGE140
个针产生的电场强度。
步骤32，计算体损耗密度
根据步骤31得到的电场强度计算由于微波辐射引起的在非重叠电场区域的体损耗密度：
Figure 865127DEST_PATH_IMAGE141
其中，
Figure 201430DEST_PATH_IMAGE142
表示第
Figure 582733DEST_PATH_IMAGE044
个针产生非重叠电场区域
Figure 688092DEST_PATH_IMAGE040
的微波辐射引起的体损耗密度，
Figure 372014DEST_PATH_IMAGE143
表示真空介电常数，
Figure 930035DEST_PATH_IMAGE144
表示材料介电常数的虚数部分。
根据步骤31得到的电场强度计算由于微波辐射引起的在重叠电场区域的体损耗密度：
Figure 364296DEST_PATH_IMAGE145
其中，
Figure 324162DEST_PATH_IMAGE146
表示第
Figure 178985DEST_PATH_IMAGE093
个电场叠加区域的微波辐射引起的体损耗密度，
Figure 817777DEST_PATH_IMAGE147
，
Figure 478565DEST_PATH_IMAGE148
表示产生第
Figure 230621DEST_PATH_IMAGE093
个电场叠加区域的针头个数，
Figure 584242DEST_PATH_IMAGE139
表示第
Figure 929904DEST_PATH_IMAGE093
个电场叠加区域的第
Figure 128804DEST_PATH_IMAGE140
个针产生的电场强度。
通过上述电磁场模型，能够很好的确定各个针头产生的电磁场，防止各个针头电磁场耦合后，出现空洞，影响到消融区域。
步骤4，温度场单元用于模拟确定各区域温度，通过各区域温度确定方法实现，然后根据各区域温度确定方法设计对应电路，进而得到温度场单元。
温度场模拟方法如下：
微波引起组织损伤的机理是微波能量转化为热能Pennes 生物传热方程。该方程阐明了热消融中生物传热规律：
Figure 945DEST_PATH_IMAGE149
式中，
Figure 525467DEST_PATH_IMAGE150
为组织密度，
Figure 342113DEST_PATH_IMAGE151
为组织的比热，
Figure 610284DEST_PATH_IMAGE152
为血液的比热，
Figure 336931DEST_PATH_IMAGE153
为组织的导热系数，
Figure 766775DEST_PATH_IMAGE154
为体内组织的温度，
Figure 585565DEST_PATH_IMAGE155
表示体内组织的温度随时间
Figure 391847DEST_PATH_IMAGE156
变化率，
Figure 973001DEST_PATH_IMAGE157
为外部热源在点
Figure 839326DEST_PATH_IMAGE158
处的加热量，
Figure 630564DEST_PATH_IMAGE157
可以采用组织的比吸收率SAR计算，为了提高模拟效果，本实施例中
Figure 240537DEST_PATH_IMAGE157
采用体损耗密度计算，
Figure 941777DEST_PATH_IMAGE159
为组织新陈代谢产热率，
Figure 713424DEST_PATH_IMAGE160
为血液的灌注率，
Figure 8270DEST_PATH_IMAGE161
为所在区域的动脉血温，
Figure 156354DEST_PATH_IMAGE108
为拉普拉斯算子。
Figure 712101DEST_PATH_IMAGE162
热传导率、比热以及密度与组织含水率之间的经验公式，具体计算公式如下：
Figure 654649DEST_PATH_IMAGE163
其中，
Figure 420480DEST_PATH_IMAGE164
代表生物组织的含水率。
通过上述温度场模型，对凝固区进行模拟，当模拟凝固区与实际的凝固区的差异小于预定的凝固区阈值时，确定出模拟凝固区，根据模拟凝固区，确定出各个针头的电磁场，根据各个针头的电磁场确定出各个针头的工作参数（工作功率、工作时间、冷却水循环速度等）。
使用的时候，先根据主针的插入参数（插入深度和角度）将主针插入到待消融肿瘤内，主针插好后，根据各个副针的插入参数（插入深度和角度）分别将副针插入到待消融肿瘤内，根据工作参数控制微波仪向各个针头提供微波，启动各个针头进行工作，进而对待消融肿瘤进行凝固消融，控制蠕动泵组对各个针头进行水冷循环，控制气体循环泵对手柄进行气冷循环。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，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的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种微波消融分析系统，其特征在于：包括多头消融针、蠕动泵组、冷水源、控制器、气体循环泵、冷气源、微波仪，所述蠕动泵组包括一个以上的蠕动泵，多头消融针的每个针头均通过蠕动泵与冷水源连接，所述多头消融针通过气体循环泵与冷气源连接，多头消融针的各个针头连接在微波仪的通道上，且各个针头连接的通道不相同，所述控制器包括依次连接的凝固区确定单元、消融针确定单元、电磁场单元、温度场单元，且所述温度场单元分别与凝固区确定单元、消融针确定单元连接，其中：
所述凝固区确定单元用于根据CT影像确定病灶区域，根据病灶区域确定凝固区，凝固 区包含病灶区及病灶区边缘外侧距离
Figure DEST_PATH_IMAGE001
的组织；
所述消融针确定单元包括主针参数及主椭球确定模块、剩余消融区域确定模块、副针参数及副椭球确定模块、各区域电场确定模块，所述主针参数及主椭球确定模块分别与剩余消融区域确定模块、副针参数及副椭球确定模块连接，所述副针参数及副椭球确定模块与剩余消融区域确定模块连接，所述各区域电场确定模块均与主针参数及主椭球确定模块、副针参数及副椭球确定模块连接；
所述主针参数及主椭球确定模块根据凝固区确定主针参数及主椭球，根据主椭球确定主针消融区；
所述剩余消融区域确定模块用于根据凝固区、主针消融区、副针消融区得到剩余消融区域；
所述副针参数及副椭球确定模块用于根据主椭球和剩余消融区域确定副针参数及副椭球，根据副椭球确定副针消融区；
所述各区域电场确定模块用于根据主椭球和各个副椭球确定重叠电场区域和非重叠电场区域；
所述电磁场单元用于模拟主针和副针在重叠电场区域的体损耗密度，模拟主针和副针在非重叠电场区域的体损耗密度；
所述温度场单元用于根据重叠电场区域的体损耗密度模拟重叠电场区域温度，用于根据非重叠电场区域的体损耗密度模拟非重叠电场区域温度；根据重叠电场区域温度和非重叠电场区域温度确定模拟凝固区，当模拟凝固区与实际的凝固区的差异小于预定的凝固区阈值时，确定出最终模拟凝固区，根据最终模拟凝固区，确定出各个针头的电磁场，根据各个针头的电磁场确定出各个针头的工作参数。
2.根据权利要求1所述微波消融分析系统，其特征在于：所述主针参数及主椭球确定模块为主针参数及主椭球确定方法制成的电路，所述主针参数及主椭球确定方法如下：
提取凝固区中彼此距离最远的两点，记为点
Figure 205670DEST_PATH_IMAGE002
和点
Figure DEST_PATH_IMAGE003
，将
Figure 607963DEST_PATH_IMAGE004
作为主椭球
Figure DEST_PATH_IMAGE005
的长轴，根据 主椭球
Figure 325383DEST_PATH_IMAGE005
的长轴
Figure 376385DEST_PATH_IMAGE004
确定主针插入深度
Figure 721916DEST_PATH_IMAGE006
和角度；在凝固区上确定主椭球
Figure 685324DEST_PATH_IMAGE005
中轴
Figure DEST_PATH_IMAGE007
，其中，点
Figure 30985DEST_PATH_IMAGE008
、点
Figure DEST_PATH_IMAGE009
均位于凝固区上，且
Figure 167569DEST_PATH_IMAGE010
，
Figure DEST_PATH_IMAGE011
表示消融针的主针发出的微波波长，
Figure 67740DEST_PATH_IMAGE012
表示自然对 数，
Figure DEST_PATH_IMAGE013
表示中轴长度，取
Figure 998787DEST_PATH_IMAGE013
最大时的
Figure 940067DEST_PATH_IMAGE007
作为主椭球
Figure 818024DEST_PATH_IMAGE005
的中轴
Figure 872568DEST_PATH_IMAGE007
，取主椭球
Figure 459669DEST_PATH_IMAGE005
的中轴与短轴 相等，进而确定了主椭球
Figure 638978DEST_PATH_IMAGE005
，以
Figure 445260DEST_PATH_IMAGE004
的中点为坐标原点，
Figure 744523DEST_PATH_IMAGE004
所在的直线为
Figure 282952DEST_PATH_IMAGE014
轴，
Figure 277453DEST_PATH_IMAGE007
所在的直线 为
Figure DEST_PATH_IMAGE015
轴，根据左手定则建立坐标系
Figure 716787DEST_PATH_IMAGE016
，进而得到主椭球
Figure 745923DEST_PATH_IMAGE005
的方程，其中，主椭球
Figure 907782DEST_PATH_IMAGE005
所包围的区 域即为主针消融区域，同时根据主针发出的微波波长确定主针工作参数。
3.根据权利要求2所述微波消融分析系统，其特征在于：所述剩余消融区域确定模块为剩余消融区域确定方法制成的电路，所述剩余消融区域确定方法如下：
将凝固区减去消融区域得到剩余消融区域，直至剩余消融区域小于预定阈值，剩余消 融区域由
Figure DEST_PATH_IMAGE017
个不连续区域组成，
Figure 592842DEST_PATH_IMAGE017
为自然数。
4.根据权利要求3所述微波消融分析系统，其特征在于：所述副针参数及副椭球确定模块为副针参数及副椭球确定方法制成的电路，所述副针参数及副椭球确定方法如下：
将第
Figure DEST_PATH_IMAGE019
个副针
Figure 163763DEST_PATH_IMAGE020
与主针的相交点记为
Figure DEST_PATH_IMAGE021
点，
Figure 188350DEST_PATH_IMAGE022
，
Figure DEST_PATH_IMAGE023
表示副针的个数，对于第
Figure 350473DEST_PATH_IMAGE019
个不 连续区域
Figure 319566DEST_PATH_IMAGE024
，找到不连续区域
Figure 395975DEST_PATH_IMAGE024
上距离
Figure 71807DEST_PATH_IMAGE021
点最远的点，记为
Figure DEST_PATH_IMAGE025
点，连接
Figure 545776DEST_PATH_IMAGE026
点，确定第
Figure 2165DEST_PATH_IMAGE019
个副针
Figure 679003DEST_PATH_IMAGE020
与主针的夹角为
Figure DEST_PATH_IMAGE027
；将
Figure 412604DEST_PATH_IMAGE026
与不连续区域
Figure 854211DEST_PATH_IMAGE024
上的相交点记为
Figure 797897DEST_PATH_IMAGE028
，则
Figure DEST_PATH_IMAGE029
为第
Figure 684950DEST_PATH_IMAGE019
个副椭球
Figure 397691DEST_PATH_IMAGE030
的 长轴，根据第
Figure 993889DEST_PATH_IMAGE019
个副椭球
Figure 424870DEST_PATH_IMAGE030
的长轴
Figure 882658DEST_PATH_IMAGE029
确定第
Figure 715485DEST_PATH_IMAGE019
个副针
Figure 482584DEST_PATH_IMAGE020
插入深度
Figure DEST_PATH_IMAGE031
；在不连续区域
Figure 56654DEST_PATH_IMAGE024
上，确定 第
Figure 957614DEST_PATH_IMAGE019
个副椭球
Figure 254734DEST_PATH_IMAGE030
的中轴
Figure 582947DEST_PATH_IMAGE032
，其中，点
Figure DEST_PATH_IMAGE033
、点
Figure 540584DEST_PATH_IMAGE034
均位于凝固区上，且
Figure DEST_PATH_IMAGE035
，
Figure 901027DEST_PATH_IMAGE036
表示第
Figure 442867DEST_PATH_IMAGE019
个副针
Figure 817347DEST_PATH_IMAGE020
发出的微波波长，
Figure 444638DEST_PATH_IMAGE012
表示自然对数，
Figure DEST_PATH_IMAGE037
表示第
Figure 579078DEST_PATH_IMAGE019
个副椭球
Figure 850790DEST_PATH_IMAGE030
的中轴长度，取
Figure 520806DEST_PATH_IMAGE037
最大时的
Figure 760027DEST_PATH_IMAGE032
作为第
Figure 213005DEST_PATH_IMAGE019
个副椭球
Figure 729437DEST_PATH_IMAGE030
的中轴
Figure 196452DEST_PATH_IMAGE032
，同时取副椭球
Figure 798335DEST_PATH_IMAGE030
的中轴与短轴相等，进而确定了第
Figure 992687DEST_PATH_IMAGE019
个 副椭球
Figure 363625DEST_PATH_IMAGE030
，进而确定第
Figure 500078DEST_PATH_IMAGE019
个副椭球
Figure 323677DEST_PATH_IMAGE030
在坐标系
Figure 384037DEST_PATH_IMAGE016
上的椭球方程，第
Figure 235581DEST_PATH_IMAGE019
个副椭球
Figure 418300DEST_PATH_IMAGE030
即为副针
Figure 604562DEST_PATH_IMAGE020
消融区域，同时根据第
Figure 530930DEST_PATH_IMAGE019
个副针
Figure 532253DEST_PATH_IMAGE020
发出的微波波长确定第
Figure 26819DEST_PATH_IMAGE019
个副针
Figure 825011DEST_PATH_IMAGE020
的工作参数。
5.根据权利要求4所述微波消融分析系统，其特征在于：所述各区域电场确定模块为各区域电场确定方法制成的电路，所述各区域电场确定方法如下：
根据主椭球
Figure 915589DEST_PATH_IMAGE005
方程以及副椭球
Figure 850047DEST_PATH_IMAGE030
方程求解得到各个方程所围的面积之间的重叠电场区 域
Figure 515514DEST_PATH_IMAGE038
和非重叠电场区域
Figure DEST_PATH_IMAGE039
：
将所有电场区域组成总集合
Figure 253532DEST_PATH_IMAGE040
，则
Figure DEST_PATH_IMAGE041
，
Figure 928227DEST_PATH_IMAGE042
表示第
Figure DEST_PATH_IMAGE043
个针头产生的电场 区域，
Figure 874449DEST_PATH_IMAGE042
的大小为第
Figure 710818DEST_PATH_IMAGE043
个针头所对应的椭球所围成的区域；
对于重叠电场区域：
Figure 218022DEST_PATH_IMAGE044
，
Figure DEST_PATH_IMAGE045
，
Figure 945676DEST_PATH_IMAGE046
表示空集，
Figure DEST_PATH_IMAGE047
表示取交集，
Figure 949666DEST_PATH_IMAGE048
，
Figure DEST_PATH_IMAGE049
，
Figure 956936DEST_PATH_IMAGE050
表示针头个 数，针头个数
Figure 217017DEST_PATH_IMAGE050
的大小为主针加副针的个数，
Figure DEST_PATH_IMAGE051
，
Figure 154886DEST_PATH_IMAGE023
表示副针的个数，
Figure 184021DEST_PATH_IMAGE052
，
Figure DEST_PATH_IMAGE053
表示存在有两个电场相交的个数，
Figure 378505DEST_PATH_IMAGE054
表示两个电场相交的区域；
Figure DEST_PATH_IMAGE055
，
Figure 266826DEST_PATH_IMAGE056
，
Figure DEST_PATH_IMAGE057
，
Figure 742807DEST_PATH_IMAGE058
，
Figure DEST_PATH_IMAGE059
，
Figure 795425DEST_PATH_IMAGE060
表示存在有
Figure DEST_PATH_IMAGE061
个电场相交的个数,
Figure 675656DEST_PATH_IMAGE062
，
Figure DEST_PATH_IMAGE063
表示
Figure 300542DEST_PATH_IMAGE061
个电场相交的区域；
Figure 252317DEST_PATH_IMAGE064
，
Figure DEST_PATH_IMAGE065
，
Figure 662570DEST_PATH_IMAGE066
，
Figure DEST_PATH_IMAGE067
，
Figure 198856DEST_PATH_IMAGE068
表示存在有
Figure 530611DEST_PATH_IMAGE050
个电场相交 的个数，
Figure DEST_PATH_IMAGE069
表示
Figure 941870DEST_PATH_IMAGE050
个电场相交的区域；
Figure 800104DEST_PATH_IMAGE070
，
Figure DEST_PATH_IMAGE071
，
Figure 22138DEST_PATH_IMAGE072
表示
Figure DEST_PATH_IMAGE073
个电场相交的区域中去除了
Figure 123081DEST_PATH_IMAGE050
个电场相交 的区域后的区域，
Figure 292025DEST_PATH_IMAGE074
，
Figure DEST_PATH_IMAGE075
表示
Figure 660558DEST_PATH_IMAGE073
个电场相交中去除了
Figure 319073DEST_PATH_IMAGE050
个电场相交的区 域后的个数；
Figure 750054DEST_PATH_IMAGE076
，
Figure DEST_PATH_IMAGE077
，
Figure 4580DEST_PATH_IMAGE078
，
Figure DEST_PATH_IMAGE079
表示
Figure 978352DEST_PATH_IMAGE061
个电场相交中去除了
Figure 260298DEST_PATH_IMAGE080
个电场相交的 区域后的的个数,
Figure DEST_PATH_IMAGE081
表示
Figure 585100DEST_PATH_IMAGE061
个电场相交的区域中去除了
Figure 220481DEST_PATH_IMAGE080
个电场相交的区域后的区域；
Figure 533913DEST_PATH_IMAGE082
，
Figure DEST_PATH_IMAGE083
，
Figure 268650DEST_PATH_IMAGE084
，
Figure DEST_PATH_IMAGE085
表示2个电场相交中去除了3个电场相交的区 域后的的个数，
Figure 64437DEST_PATH_IMAGE086
表示2个电场相交的区域中去除了3个电场相交的区域后的区域；
则重叠电场区域
Figure 769088DEST_PATH_IMAGE038
为：
Figure DEST_PATH_IMAGE087
将重叠电场区域
Figure 717452DEST_PATH_IMAGE038
进行整理后，得到重叠电场区域
Figure 842665DEST_PATH_IMAGE088
，
Figure DEST_PATH_IMAGE089
，
Figure 876480DEST_PATH_IMAGE090
表示重叠电场区域的个数，
Figure DEST_PATH_IMAGE091
,
Figure 243877DEST_PATH_IMAGE092
表示第
Figure DEST_PATH_IMAGE093
个重叠电场区域；
对于非重叠电场区域
Figure 312327DEST_PATH_IMAGE039
：
Figure 982343DEST_PATH_IMAGE094
，
Figure DEST_PATH_IMAGE095
，
Figure 254186DEST_PATH_IMAGE096
，
Figure DEST_PATH_IMAGE097
，
Figure 441585DEST_PATH_IMAGE098
，
Figure DEST_PATH_IMAGE099
表示与第
Figure 613809DEST_PATH_IMAGE043
个针头 产生的电场相交的个数，
Figure 330093DEST_PATH_IMAGE100
表示第
Figure 931975DEST_PATH_IMAGE043
个针头产生的电场与第
Figure DEST_PATH_IMAGE101
个针头产生的电场相交的区 域；
第
Figure 673797DEST_PATH_IMAGE043
个针头产生的非重叠电场区域为：
Figure 920102DEST_PATH_IMAGE102
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE103
表示取并集，则非重叠电场区域
Figure 384450DEST_PATH_IMAGE104
，
Figure DEST_PATH_IMAGE105
表示第
Figure 614574DEST_PATH_IMAGE043
个针头产生 的非重叠电场区域。
6.根据权利要求5所述微波消融分析系统，其特征在于：所述电磁场单元为电磁场模拟方法制成的电路，所述电磁场模拟方法：
步骤31，组织中的第
Figure 617210DEST_PATH_IMAGE043
个针头的电场分布如下：
Figure 842655DEST_PATH_IMAGE106
Figure DEST_PATH_IMAGE107
Figure 431900DEST_PATH_IMAGE108
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE109
表示拉普拉斯算子，表示温度梯度的散度，
Figure 664167DEST_PATH_IMAGE110
表示第
Figure 465901DEST_PATH_IMAGE043
个针在位置
Figure DEST_PATH_IMAGE111
产生的电 场强度，
Figure 703109DEST_PATH_IMAGE111
表示第
Figure 322309DEST_PATH_IMAGE043
个针头产生的电场中的任一点的位置，
Figure 995867DEST_PATH_IMAGE112
表示相对磁导率，
Figure DEST_PATH_IMAGE113
表示积分 常数，
Figure 850560DEST_PATH_IMAGE114
电介质的相对介电常数，
Figure DEST_PATH_IMAGE115
表示自由空间波数，
Figure 457122DEST_PATH_IMAGE116
表示组织的电导率，
Figure DEST_PATH_IMAGE117
表示第
Figure 404480DEST_PATH_IMAGE043
个 针头的微波角频率，
Figure 424389DEST_PATH_IMAGE118
，
Figure DEST_PATH_IMAGE119
表示第
Figure 364663DEST_PATH_IMAGE043
个针头的微波频率，
Figure 543840DEST_PATH_IMAGE120
表示真空的相对介电常数，
Figure DEST_PATH_IMAGE121
表示位置
Figure 645789DEST_PATH_IMAGE111
在第
Figure 418572DEST_PATH_IMAGE043
个针头的二维坐标系中
Figure 116532DEST_PATH_IMAGE122
轴上分量，
Figure DEST_PATH_IMAGE123
第
Figure 432107DEST_PATH_IMAGE043
个针头的直径，
Figure 564011DEST_PATH_IMAGE124
为 第
Figure 683146DEST_PATH_IMAGE043
个针头的微波传播常数，
Figure DEST_PATH_IMAGE125
为第
Figure 965223DEST_PATH_IMAGE043
个针头的微波波长，
Figure 994358DEST_PATH_IMAGE126
表示第
Figure 454421DEST_PATH_IMAGE043
个针头的传播介质阻，
Figure DEST_PATH_IMAGE127
表示第
Figure 608322DEST_PATH_IMAGE043
个针头的微波天线中微波的平均功率抗，
Figure 146619DEST_PATH_IMAGE128
表示第
Figure 233524DEST_PATH_IMAGE043
个针头的外径，
Figure DEST_PATH_IMAGE129
表示 第
Figure 644914DEST_PATH_IMAGE043
个针头的内径；
在非重叠电场区域
Figure 240105DEST_PATH_IMAGE039
内组织中的第
Figure 457460DEST_PATH_IMAGE043
个针头的电场如下：
Figure 70975DEST_PATH_IMAGE130
，
Figure DEST_PATH_IMAGE131
；
Figure 371375DEST_PATH_IMAGE132
表示第
Figure 827765DEST_PATH_IMAGE043
个针头产生的非重叠电场区域
Figure 458597DEST_PATH_IMAGE105
内的点；
在重叠电场区域
Figure 316832DEST_PATH_IMAGE038
内组织中的电场如下：
在重叠电场区域内，存在有不同的电场的耦合情况，重叠电场区域
Figure 758440DEST_PATH_IMAGE092
即为电磁场耦合区 域，则：
Figure DEST_PATH_IMAGE133
Figure 843070DEST_PATH_IMAGE134
：
Figure DEST_PATH_IMAGE135
，
Figure 58020DEST_PATH_IMAGE136
；
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE137
表示第
Figure 177286DEST_PATH_IMAGE093
个电场叠加区域
Figure 898117DEST_PATH_IMAGE092
内的点，
Figure 220776DEST_PATH_IMAGE138
表示第
Figure 318045DEST_PATH_IMAGE093
个电场叠加区域中点
Figure 760659DEST_PATH_IMAGE137
的 电场强度，
Figure DEST_PATH_IMAGE139
表示产生第
Figure 308184DEST_PATH_IMAGE093
个电场叠加区域的针头个数，
Figure 960882DEST_PATH_IMAGE140
表示第
Figure 737208DEST_PATH_IMAGE093
个电场叠加区域的第
Figure DEST_PATH_IMAGE141
个针产生的电场强度；
步骤32，计算体损耗密度
根据步骤31得到的电场强度计算由于微波辐射引起的在非重叠电场区域的体损耗密度：
Figure 593517DEST_PATH_IMAGE142
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE143
表示第
Figure 328255DEST_PATH_IMAGE043
个针产生非重叠电场区域
Figure 468249DEST_PATH_IMAGE039
的微波辐射引起的体损耗密度，
Figure 31955DEST_PATH_IMAGE144
表示真 空介电常数，
Figure DEST_PATH_IMAGE145
表示材料介电常数的虚数部分；
根据步骤31得到的电场强度计算由于微波辐射引起的在重叠电场区域的体损耗密度：
Figure 980319DEST_PATH_IMAGE146
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE147
表示第
Figure 636691DEST_PATH_IMAGE093
个电场叠加区域的微波辐射引起的体损耗密度，
Figure 263981DEST_PATH_IMAGE148
，
Figure DEST_PATH_IMAGE149
表示产 生第
Figure 834640DEST_PATH_IMAGE093
个电场叠加区域的针头个数，
Figure 496565DEST_PATH_IMAGE140
表示第
Figure 41947DEST_PATH_IMAGE093
个电场叠加区域的第
Figure 890955DEST_PATH_IMAGE141
个针产生的电场强 度。
7.根据权利要求6所述微波消融分析系统，其特征在于：所述温度场单元为温度场模拟方法制成的电路，所述温度场模拟方法：
微波引起组织损伤的机理是微波能量转化为热能生物传热方程：
Figure 140670DEST_PATH_IMAGE150
式中，
Figure DEST_PATH_IMAGE151
为组织密度，
Figure 486463DEST_PATH_IMAGE152
为组织的比热，
Figure DEST_PATH_IMAGE153
为血液的比热，
Figure 983173DEST_PATH_IMAGE154
为组织的导热系数，
Figure DEST_PATH_IMAGE155
为体内 组织的温度，
Figure 726001DEST_PATH_IMAGE156
表示体内组织的温度随时间
Figure DEST_PATH_IMAGE157
变化率，
Figure 467823DEST_PATH_IMAGE158
为外部热源在点
Figure DEST_PATH_IMAGE159
处的加热量，
Figure 245286DEST_PATH_IMAGE160
为组织新陈代谢产热率，
Figure DEST_PATH_IMAGE161
为血液的灌注率，
Figure 912897DEST_PATH_IMAGE162
为所在区域的动脉血温，
Figure 2075DEST_PATH_IMAGE109
为拉普拉斯算 子；
外部热源在点
Figure 118DEST_PATH_IMAGE159
处的加热量：
Figure DEST_PATH_IMAGE163
。
8.根据权利要求7所述微波消融分析系统，其特征在于：所述病灶区边缘外侧距离
Figure 648400DEST_PATH_IMAGE001
为 0.3-0.8cm。
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