CN116077178B - 陡脉冲肿瘤治疗仪的模拟布针方法、系统及治疗仪 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种陡脉冲肿瘤治疗仪的模拟布针方法，包括如下步骤：获取包含肿瘤图像的原始采集图；生成对应于所述肿瘤图像的治疗区域图像；根据所述治疗区域图像的图像大小选择适配的电极布置模式；获取所述治疗区域图像的长轴信息和短轴信息，根据所述长轴信息和所述短轴信息生成各电极之间的电极间距，确定每一电极所在精准的位置；确定该电极布置模式的工作参数信息，以获得本次肿瘤图像对应所述模拟布针信息。本发明能够针对不同形状的肿瘤病灶精准确定布针位置，并根据该布针位置可以快速生成适配的布针方案，不仅提高了精准性，而且也提升了布针效率，由此保证了治疗效果。

Description

陡脉冲肿瘤治疗仪的模拟布针方法、系统及治疗仪
技术领域
本发明属于医疗设备技术领域，具体来说涉及一种陡脉冲肿瘤治疗仪的模拟布针方法，用于实现该方法的陡脉冲肿瘤治疗仪模拟布针系统，以及包含该模拟布针系统的陡脉冲治疗仪。
背景技术
陡脉冲消融治疗是一种常见的肿瘤治疗方法，其通过电极针将高压窄脉冲传递到靶区，在目标区域建立电场以此破坏肿瘤细胞结构，诱导肿瘤细胞坏死与凋亡，实现肿瘤组织的消融。实践中，由于肿瘤病灶的形状各不相同，因此，现有的肿瘤治疗仪需要花费很多时间进行对应的布针规划，其布针效率较低，并且不一定能获得很好的治疗效果。因此，如何开发出一种成熟的陡脉冲治疗布针系统，能够针对不同形状的肿瘤病灶快速进行精准布针，这是本领域技术人员需要研究的方向。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种陡脉冲肿瘤治疗仪的模拟布针方法，用于针对不同形状的肿瘤病灶提供精准布针点，快速生成合理的模拟布针方案。
本发明的第二目的在于提供一种用于实现上述模拟布针方法的陡脉冲肿瘤治疗仪模拟布针系统。
本发明的第三目的在于提供一种包含上述模拟布针系统的陡脉冲肿瘤治疗仪。
本发明公开的第一种技术方案是一种陡脉冲肿瘤治疗仪的模拟布针方法，包括如下步骤：
获取包含肿瘤图像的原始采集图；
生成对应于所述肿瘤图像的治疗区域图像，所述治疗区域图像能够覆盖所述原始采集图中所述肿瘤图像对应的全部区域；
根据所述治疗区域图像的图像大小选择适配的电极布置模式；
获取所述治疗区域图像的长轴信息和短轴信息，根据所述长轴信息和所述短轴信息生成各电极之间的电极间距，确定每一电极所在精准的位置；
确定该电极布置模式的工作参数信息，以获得本次肿瘤图像对应所述模拟布针信息。
本发明公开的第二种技术方案是一种陡脉冲肿瘤治疗仪的模拟布针系统，包括：
图像采集模块，所述图像采集模块获取包含肿瘤图像的原始采集图；
图像处理模块，所述图像处理模块用于生成对应于所述肿瘤图像的治疗区域图像，所述治疗区域图像能够覆盖所述原始采集图中所述肿瘤图像对应的全部区域；
电极布置模式确定模块，用于根据所述治疗区域图像的图像大小选择适配的电极布置模式；
电极位置确定模块，用于获取所述治疗区域图像的长轴信息和短轴信息，根据所述长轴信息和所述短轴信息生成各电极之间的电极间距，确定每一电极所在精准的位置；
模拟布针生成模块，用于确定该电极布置模式的工作参数信息，以获得本次肿瘤图像对应所述模拟布针信息。
本发明公开的第三种技术方案是一种陡脉冲肿瘤治疗仪，其包括：以上所述模拟布针系统；还包括：
陡脉冲模块，所述陡脉冲模块用于输出陡脉冲治疗电流；
功率输出模块，所述功率输出模块连接陡脉冲模块，用于为陡脉冲治疗电流提供多路陡脉冲输出口；
电极针，所述电极针用于移动至对应于布针方案图的布针点位并对肿瘤病灶传送陡脉冲治疗电流；
主控板，所述主控板分别连接陡脉冲模块，功率输出模块和布针系统，用于接收和显示布针系统生成的布针方案图，并对陡脉冲模块和功率输出模块输出控制指令。
优选的是，还包括：
射频模块，所述射频模块用于输出射频治疗电流；
通道切换模块，所述通道切换模块分别连接射频模块，陡脉冲模块和功率输出模块，用于将射频模块的射频治疗电流和陡脉冲模块的陡脉冲治疗电流切换输出至功率输出模块；
所述功率输出模块还用于提供一路射频负极接口；
所述主控板还连接通道切换模块和射频模块，所述主控板还用于对输出继电器和射频模块输出控制指令。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
首先，本发明能够保证治疗时对各电极针之间形成的陡脉冲电场能够对病灶区域实现完全覆盖，最重要的是，根据所述治疗区域图像的图像大小选择适配的电极布置模式；电极布置模式预先设定，选择适配的模式对应的电极个数就能确定，再根据获取治疗区域图像的长轴信息和短轴信息，根据长轴信息和所述短轴信息生成各电极之间的电极间距，确定每一电极所在精准的位置，这种方式能够得到当前治疗区域图像对应的电极所在精准位置点，即根据治疗区域图像精准定位具体的电极针的位置。而且，如果手术现场当场来根据当前治疗区域图像来计算，考虑到效率的问题。本发明还将电极布置模式预先进行存储，选择对应的电极布置模式，按照不同模式下不同的计算公式适应地计算出电极之间的电极间距，再根据电极间距确定电极针位置，能够同时实现快速和精准性。
其次，本发明能够避免生成的治疗区域与实际病灶区域之间留有过大的空隙，避免过多损伤健康的人体组织。
随后，预先在每一电极上设置用于开/闭的继电器，该N个电极的继电器形成继电器组，所述继电器组连接IRE电路正负极/射频电路的正负极；当获得当前治疗区域图像的图像大小时，得到对应数目的电极，控制继电器组的对应继电器的开/闭自动切换至对应的电极布置模式。即本发明可以提供6个电极，不同的治疗区域控制对应的继电器开或闭，实现自动切换至对应的电极布置模式，完全实现自动切换功能。
附图说明
图1为实施例1的系统模块图；
图2为实施例1的工作流程图；
图3为实施例1在第一种情况下的布针示意图；
图4为实施例1在第二种情况下的布针示意图；
图5为实施例1在第三种情况下的布针示意图；
图6为实施例1在第四种情况下的布针示意图；
图7为实施例1在第五种情况下的布针示意图；
图8为IRE（不可逆穿孔电路）的一种电路图；
图9为继电器组的一种电路图；
图10为实施例2的系统模块图。
图中，各附图标记对应的部件名称如下：
1、图像采集模块；2、图像处理模块；3、布针规划模块；5、主控板；6、模拟布针系统；71、陡脉冲模块；72、射频模块；73、通道切换模块；8、功率输出模块；9、电极针。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。 需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1，请参考图1-3：
一种陡脉冲肿瘤治疗仪的模拟布针系统，其包括：
图像采集模块，所述图像采集模块获取包含肿瘤图像的原始采集图；
图像处理模块，所述图像处理模块用于生成对应于所述肿瘤图像的治疗区域图像，所述治疗区域图像能够覆盖所述原始采集图中所述肿瘤图像对应的全部区域；
布针规划模块，所述布针规划模块用于获取对应于所述治疗区域图像的布针方案，将所述布针方案与所述治疗区域图像重叠构成布针方案图像。
布针规划模块进一步包括：
电极布置模式确定模块，用于根据治疗区域图像的图像大小选择适配的电极布置模式；
电极位置确定模块，用于获取治疗区域图像的长轴信息和短轴信息，根据长轴信息和短轴信息生成各电极之间的电极间距，确定每一电极所在精准的位置；
模拟布针生成模块，用于确定该电极布置模式的工作参数信息，以获得本次肿瘤图像对应所述模拟布针信息。
本发明的核心在于，提供给治疗仪配合使用的模拟布针图信息，即根据患者当前需要治疗的肿瘤图像的治疗区域，快速提供出模拟布针图信息给到医务人员参考，以供医务人员插入数量和通道一致的电极。本发明提供的实施例中治疗仪还可以自动调整出对应的场强、脉冲数量 、脉宽等信息，当一个电极对工作完毕后，可以自动切换通道。
上述方案中：所述图像采集模块可基于超声成像装置或其他医学影像设备实现。所述图形处理模块采用至少具有图像处理功能的处理模块，用于接收原始采集图的数据并生成对应于肿瘤图像的治疗区域图像；所述布针规划模块采用至少具有数据运算和图像处理功能的处理模块，用于获取对应于所述治疗区域图像的布针方案，并实现布针方案与治疗区域图像的重叠处理。所述图像处理模块和布针规划模块可以是两个相互独立的处理器，也可以集成在同一个集成处理器上。
请参阅图2，其为本发明的一种陡脉冲肿瘤治疗仪的模拟布针方法的流程图。它包括如下步骤：
S110:获取包含肿瘤图像的原始采集图；
S120:生成对应于肿瘤图像的治疗区域图像，治疗区域图像能够覆盖原始采集图中肿瘤图像对应的全部区域；
S130:根据治疗区域图像的图像大小选择适配的电极布置模式；
S140:获取治疗区域图像的长轴信息和短轴信息，根据长轴信息和短轴信息生成各电极之间的电极间距，确定每一电极所在精准的位置；
S150:确定该电极布置模式的工作参数信息，以获得本次肿瘤图像对应所述模拟布针信息。
以下具体说明每一步骤。
1）步骤110：获取包含肿瘤图像的原始采集图。这种获取图像的方式有很多种，比如用照相机等进行拍照，或者由医务人员输入包含肿瘤图像的原始图像，甚至可以是医务人员输入肿瘤的大小和相应的尺寸规格，生成对应原始采集图。
获取包含肿瘤图像的原始采集图可以进一步包括：
取得对应于所述肿瘤图像的基准治疗区域；
移动基准治疗区域，以使得所述肿瘤图像与所述基准治疗区域的重合区域最大化；
以基准治疗区域的几何中心点为基准点，将所述基准治疗区域进行等比例放大构成治疗区域图像，以使得所述治疗区域图像能够覆盖所述原始采集图中所述肿瘤图像对应的全部区域。
上述的方式是本发明的一种实例，最主要的原因是希望快速且精准获得包含肿瘤图像的原始图。
2）步骤S120。
步骤S120中根据原始采集图生成对应于肿瘤图像的治疗区域图像，有很多种实现方式，一种比较常用的方式为对肿瘤图像进行外轮廓获取，获取外轮廓组成的区域为治疗区域，由此得到治疗区域图像。或者，对治疗区域图像进行曲度处理成圆形或椭圆形。
本实例中，还可以对治疗区域图像进行细化处理，可以包括：
步骤211：取肿瘤图像上距离最远的两点之间的连线中点作为基准治疗区域的几何中心点；
步骤212：取肿瘤图像上距离最远的两点之间的连线长度作为基准治疗区域的基准长轴；
步骤213：取肿瘤图像上距离最远的两点所在直线为基准治疗区域的基准线；
步骤214：取肿瘤图像上在垂直于所述基准线方向上的距离最远的两点之间的连线长度作为基准治疗区域的基准短轴；
步骤215：基于基准治疗区域的几何中心点、基准长轴和基准短轴构成所述基准治疗区域，所述基准治疗区域呈椭圆形；
步骤216：移动所述基准治疗区域使基准治疗区域与肿瘤图像重叠，直至所述基准治疗区域的几何中心点与所述肿瘤图像的几何中心点重合；
步骤217：对基准治疗区域进行中心旋转，直至肿瘤图像与所述基准治疗区域的重合区域最大化；
步骤218：以基准治疗区域的几何中心点为基准点，将基准治疗区域进行等比例放大构成治疗区域图像，以使得治疗区域图像能够覆盖原始采集图中所述肿瘤图像对应的全部区域。
上述的处理方式核心在于希望治疗区域和需要治疗实际肿瘤区域能实现更精准的匹配，尽可能能减少后续无效治疗区域的空隙，提升规划的精准度。但是上述的处理方案并非是唯一的，仅是一种优选方案。还可以通过统计图像中自动计算出所述治疗区域图像的面积值，以及计算出基准治疗区域进行中心旋转过程中所述肿瘤图像与所述基准治疗区域的重合区域的面积值。
3）步骤S130-S150
一种实现方案：取得治疗区域图像的面积值；获取对应于所述治疗区域图像的面积值的布针方案，所述布针方案包括电极针数量和对应于电极针数量的电极针分布位置；获取对应于所述治疗区域图像的布针方案，将所述布针方案与所述治疗区域图像重叠构成布针方案图像。
上述工作流程中：可预先设置存储队列，所述存储队列可包括映射表，映射表可存储第一类数据和第二类数据；且所述第一类数据与第二类数据之间满足一一映射关系。其中，第一类数据为治疗区域图像的面积值区间，第二类数据为布针方案。进而可通过查询映射表的方式，在输入治疗区域图像的面积值时直接取得对应的布针方案。
通过上述步骤，即能够在布针前取得形状与肿瘤轮廓相接近的呈椭圆形的基准治疗区域，同时基于基准治疗区域等比例放大，构成能够将肿瘤病灶全覆盖进去的治疗区域图像。兼顾了最佳的治疗效果和避免过多损伤健康的人体组织。
还有一种实现方案为：
根据治疗区域图像的图像大小选择适配的电极布置模式进一步包括：
预先针对治疗区域图像可能出现的尺寸区间划分不同尺寸范围；
针对不同尺寸范围预先设定不同范围内的推荐布针方案，该推荐布针方案包含该方案推荐的包含电极个数、电极之间间距的计算公式、通道信息、场强、脉冲数量及脉宽信息在内的参数信息；
当收到本次所述治疗区域图像的图像大小，找到该图像大小对应范围内推荐的布针方案，从中获取包括推荐电极个数在内的参数信息。
并且，获取治疗区域图像的长轴信息和短轴信息，后根据长轴信息和所述短轴信息生成各电极之间的电极间距，确定每一电极所在精准位置进一步包括：
找到治疗区域图像上距离最远的两点之间的连线，其连线长度为长轴长度a；
在治疗区域图像上找到垂直于所述长轴的最长连线，其长度为短轴长度b；按照适配预先设定的计算公式计算出各个电极的间距；以所述长轴的中心点O为基准中心点，根据计算出来的所述间距得到每一电极所在精准位置。
给出具体地一个应用例来说明上述的步骤。
治疗区域图像可能出现的尺寸区间划分为小于10mm，适配2针的电极布置模式；
尺寸区间为[10mm,15mm], 适配3针的电极布置模式；
尺寸区间为[15mm,20mm], 适配4针的电极布置模式；
尺寸区间为[20mm,25mm], 适配5针的电极布置模式；
尺寸区间为大于25mm, 适配6针的电极布置模式。
2针电极布置模式：
通道1和2，间距=(a+0.2)cm，场强1500V/cm,电压=(场强*间距)V,脉冲群数量90，脉宽30μs，以长轴的中心点O为基准中心点，根据计算出来的间距得到每一电极所在精准位置（2针电极）。即，以长轴的中心点O为基准中心点，沿长轴向两侧分别距离O 为(a+0.2)/2cm的距离确定两个电极针的位置。0.2 cm也是一个可调数值，根据具体情况，这个常量参数也可以做微调整，核心在于近可能贴合肿瘤区域但要在其外侧的设置。场强1500V/cm,电压=(场强*间距)V,脉冲群数量90，脉宽30μs都是该模式下的工作参数，可以预先设定，也可以调整。推荐布针方案包含该方案推荐的包含电极个数、电极之间间距的计算公式、通道信息、场强、脉冲数量及脉宽信息在内的参数信息即上为述的信息。
3针电极布置模式：
通道1和2，电极间距=((((a+0.2)/2)^2+(b+0.2)^2)^0.5)cm，
通道1和3，电极间距=((((a+0.2)/2)^2+(b+0.2)^2)^0.5)cm，
通道2和3，电极间距=(a+0.2)cm，
以短轴的端部为基准位置，确定电极针1，再根据电极针1和电极针2之间的电极间距，电极针1和电极针3之间的电极间距、电极针2和电极针3之间的电极间距即可确定电极针2和电极针3的精准位置。这种方法非常多，比如，电极针1画不同电极间距为半径的圆，再以（a+0.2)cm做量测出与两个圆交接处分别为电极针2和电极针3的位置。
4针电极布置模式：
通道1和2，间距=(a+0.2)cm
通道3和4，间距=(a+0.2)cm
通道1和3，间距=(b+0.2)cm
通道2和4，间距=(b+0.2)cm
通道2和3，间距=(((a+0.2)^2+(b+0.2)^2)^0.5)cm
通道1和4，间距=(((a+0.2)^2+(b+0.2)^2)^0.5)cm
电极针1、电极针2、电极针3、电极针4类以于矩形四个顶点布局，完全可以根据该些间隔信息确定出电极针1、电极针2、电极针3、电极针4的位置，具体过程就不详细说明了。
5针电极布置模式：
通道1和2，间距=(a+0.2)cm
通道4和5，间距=(a+0.2)cm
通道1和4，间距=(b+0.2)cm
通道2和5，间距=(b+0.2)cm
通道1和3，间距=((((a+0.2)/2)^2+((b+0.2)/2)^2)^0.5)cm
通道2和3，间距=((((a+0.2)/2)^2+((b+0.2)/2)^2)^0.5)cm
通道4和3，间距=((((a+0.2)/2)^2+((b+0.2)/2)^2)^0.5)cm
通道5和3，间距=((((a+0.2)/2)^2+((b+0.2)/2)^2)^0.5)cm
电极针3在长轴的中心点O基准中心点上，电极针1，2，4，5分别设置在电极针3的四周，根据其间距即可确定具体的位置信息。
6针布针方案：
通道1和2，间距=(a+0.2)/2cm
通道2和3，间距=(a+0.2)/2cm
通道4和5，间距=(a+0.2)/2cm
通道5和6，间距=(a+0.2)/2cm
通道1和4，间距=(b+0.2)cm
通道2和5，间距=(b+0.2)cm
通道3和6，间距=(b+0.2)cm
通道1和5，间距=((((a+0.2)/2)^2+(b+0.2)^2)^0.5)cm
通道2和4，间距=((((a+0.2)/2)^2+(b+0.2)^2)^0.5)cm
通道2和6，间距=((((a+0.2)/2)^2+(b+0.2)^2)^0.5)cm
通道3和5，间距=((((a+0.2)/2)^2+(b+0.2)^2)^0.5)cm
电极针2和电极针5分别布局在短轴的两端，根据电极针2、5即可布局出其它电极针，在此就不再详细说明。
在实现过程中针对不同尺寸范围预先设定不同范围内的推荐布针方案进一步包括：
预存图像面积值区间与推荐布针方案的一一映射关系的映射表；
取得治疗区域图像的面积值所属的图像面积值区间；
根据治疗区域图像的面积值所属的图像面积值区间从所述映射表中取得推荐布针方案，该布针方案至少包括通道信息。
即通过映射表的方式进行预先存储，这种处理方式大大提升手术过程中数据处理的效率。
针对上述的应用例，结合具体的附图进行说明。如图3至图7所示，肿瘤的面积大小不同，其对应的基准治疗区域的面积也不同，具体化至数学概念中，即基准治疗区域对应的椭圆的长轴a和短轴b的长度会随肿瘤区域的大小发生变化。对应的，布针方案也将根据基准治疗区域中椭圆的长轴a和/或短轴b的长度变化而不同，如下所示：
如图3所示，当基准治疗区域中椭圆长轴a的长度小于10mm，建议选择2针布针方案：
通道1和2之间的间距为(a+0.2)cm，场强1500V/cm,电压值为场强与间距之间的乘积,脉冲群数量90，脉宽30μs。
如图4所示，当基准治疗区域中椭圆长轴a的长度大于等于10mm且小于15mm,建议选择3针布针方案：
通道1和2之间的间距为
Figure SMS_1
cm，场强1500V/cm，电压值为场强与间距之间的乘积,脉冲群数量90，脉宽30μs；
通道1和3之间的间距为
Figure SMS_2
cm，场强1500V/cm，电压值为场强与间距之间的乘积,脉冲群数量90，脉宽30μs；
通道2和3之间的间距为(a+0.2)cm，场强1500V/cm，电压值为场强与间距之间的乘积,脉冲群数量90，脉宽30μs。
如图5所示，当基准治疗区域中椭圆长轴a的长度大于等于15mm且a 小于20mm,建议选择4针布针方案：
通道1和2之间的间距为(a+0.2)cm，场强1500V/cm，电压值为场强与间距之间的乘积,脉冲群数量90，脉宽30μs；
通道3和4之间的间距为(a+0.2)cm，场强1500V/cm，电压值为场强与间距之间的乘积,脉冲群数量90，脉宽30μs；
通道1和3之间的间距为(b+0.2)cm，场强1500V/cm，电压值为场强与间距之间的乘积,脉冲群数量90，脉宽30μs；
通道2和4之间的间距为(b+0.2)cm，场强1500V/cm，电压值为场强与间距之间的乘积,脉冲群数量90，脉宽30μs；
通道2和3之间的间距为
Figure SMS_3
cm，场强1500V/cm，电压值为场强与间距之间的乘积,脉冲群数量90，脉宽30μs；
通道1和4之间的间距为
Figure SMS_4
cm，场强1500V/cm，电压值为场强与间距之间的乘积,脉冲群数量90，脉宽30μs。
如图6所示，当基准治疗区域中椭圆长轴a的长度大于等于20mm且小于25mm, 建议选择5针布针方案：
通道1和2之间的间距为(a+0.2)cm，场强1500V/cm，电压值为场强与间距之间的乘积,脉冲群数量90，脉宽30μs；
通道4和5之间的间距为(a+0.2)cm，场强1500V/cm，电压值为场强与间距之间的乘积,脉冲群数量90，脉宽30μs；
通道1和4之间的间距为(b+0.2)cm，场强1500V/cm，电压值为场强与间距之间的乘积,脉冲群数量90，脉宽30μs；
通道2和5之间的间距为(b+0.2)cm，场强1500V/cm，电压值为场强与间距之间的乘积,脉冲群数量90，脉宽30μs；
通道1和3之间的间距为
Figure SMS_5
cm，场强1500V/cm，电压值为场强与间距之间的乘积,脉冲群数量90，脉宽30μs；
通道2和3之间的间距为
Figure SMS_6
cm，场强1500V/cm，电压值为场强与间距之间的乘积,脉冲群数量90，脉宽30μs；
通道4和3之间的间距为
Figure SMS_7
cm，场强1500V/cm，电压值为场强与间距之间的乘积,脉冲群数量90，脉宽30μs；
通道5和3之间的间距为
Figure SMS_8
cm，场强1500V/cm，电压值为场强与间距之间的乘积,脉冲群数量90，脉宽30μs。
如图7所示，当基准治疗区域中椭圆长轴a的长度大于25mm, 建议选择6针布针方案：
通道1和2之间的间距为(a+0.2)/2cm，场强1500V/cm，电压值为场强与间距之间的乘积,脉冲群数量90，脉宽30μs；
通道2和3之间的间距为(a+0.2)/2cm，场强1500V/cm，电压值为场强与间距之间的乘积,脉冲群数量90，脉宽30μs；
通道4和5之间的间距为(a+0.2)/2cm，场强1500V/cm，电压值为场强与间距之间的乘积,脉冲群数量90，脉宽30μs；
通道5和6之间的间距为(a+0.2)/2cm，场强1500V/cm，电压值为场强与间距之间的乘积,脉冲群数量90，脉宽30μs；
通道1和4之间的间距为(b+0.2)cm，场强1500V/cm，电压值为场强与间距之间的乘积,脉冲群数量90，脉宽30μs；
通道2和5之间的间距为(b+0.2)cm，场强1500V/cm，电压值为场强与间距之间的乘积,脉冲群数量90，脉宽30μs；
通道3和6之间的间距为(b+0.2)cm，场强1500V/cm，电压值为场强与间距之间的乘积,脉冲群数量90，脉宽30μs；
通道1和5，间距
Figure SMS_9
cm，场强1500V/cm，电压值为场强与间距之间的乘积,脉冲群数量90，脉宽30μs；
通道2和4之间的间距为
Figure SMS_10
cm，场强1500V/cm，电压值为场强与间距之间的乘积,脉冲群数量90，脉宽30μs；
通道2和6之间的间距为
Figure SMS_11
cm，场强1500V/cm，电压值为场强与间距之间的乘积,脉冲群数量90，脉宽30μs；
通道3和5之间的间距为
Figure SMS_12
cm，场强1500V/cm，电压值为场强与间距之间的乘积,脉冲群数量90，脉宽30μs。
实践中，也可以考虑针对同一图像面积值区间设计出多种布针方案，这样设计的优势在于能够进一步提升治疗精度。
本实例还包括：预先从设置的所述电极布置模式中获得最多数目N个的电极；预先在每一电极上设置用于开/闭的继电器，该N个电极的继电器形成继电器组，所述继电器组连接IRE电路正负极/射频电路的正负极；当获得当前治疗区域图像的图像大小时，得到对应数目的电极，控制继电器组的对应继电器的开/闭自动切换至对应的电极布置模式。
插入数量和通道一致的电极，即可进入工作，当一个电极对工作完毕，系统将自动切换通道，电压等，无需进行人为干预，即可完成治疗。请参阅图8和图9，继电器组可以连接IRE电路，也可以连接射频电路，当虚框内的继电器组连接IRE电路正负极时，当肿瘤范尺寸小于10mm，闭合继电器K13，自动切换到采用2针布置模式，此时，电极针1的继电器K1和电极针2的继电器K4闭合，系统通过设置存储单元（Header2）的正极和负极连通Q1mos管，Q4mos或者Q2mos管、Q3mos管导通形成回路，通道1和通道2开始工作，通过IGBT控制脉宽，累计脉冲数量直至数量达到90，该组工作完毕；当肿瘤尺寸大于10mm并且小于15mm，自动切换到采用3针布置模式，此时，进行第一组通道工作，电极针1的继电器K1和电极针2的继电器K4闭合，存储单元Header2的正极和负极连通Q1mos管，Q4mos或者Q2mos管、Q3mos管导通100μs，通道1和通道2开始工作，通过IGBT控制脉宽，累计脉冲数量直至数量达到90，该组工作完毕，然后，断开所有的IGBT和继电器，再进行下一组通道工作，电极针2的继电器K3和电极针3的继电器K6闭合，存储单元的正极和负极连通Q1mos管，Q4mos或者Q2mos管、Q3mos管导通100μs，通过IGBT控制脉宽，累计脉冲数量直至数量达到90，该组工作完毕；直至最后一组完成。后续多组通道工作，以此类推进行工作。
实施例2，请参考图10：
一种包含布针系统6的陡脉冲肿瘤治疗仪，其包括：主控板5，模拟布针系统6，陡脉冲模块71，射频模块72，通道切换模块73，功率输出模块8和电极针9。
其中，所述布针系统6的具体结构如实施例1所述，在此不再赘述；
所述主控板5分别连接陡脉冲模块71，射频模块72功率输出模块8和布针系统6，用于接收和显示布针系统6生成的布针方案图，并对陡脉冲模块71，射频模块72，通道切换模块和功率输出模块8输出控制指令。所述陡脉冲模块71用于输出陡脉冲治疗电流；所述射频模块72用于输出射频治疗电流；所述通道切换模块分别连接射频模块72，陡脉冲模块71和功率输出模块8，用于将射频模块72的射频治疗电流和陡脉冲模块71的陡脉冲治疗电流切换输出至功率输出模块8；所述功率输出模块8用于提供多路陡脉冲输出口以及一路射频负极接口；所述电极针9用于移动至对应于布针方案图的布针点位并对肿瘤病灶传送陡脉冲治疗电流以及射频治疗电流。
实践中：在完成布针后，主控板5通过及控制通道切换模块73，基于陡脉冲发生器作用于电极在肿瘤病灶区域输出高压陡脉冲，或者切换至基于射频发生器作用于电极产生热量。从而在对肿瘤病灶进行陡脉冲治疗结束再进行射频消融治疗，达到退针凝血的作用，降低出血的发生和穿刺针道种植风险。
以上结合各附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式。即使对本发明做出各种变化，倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本发明的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种陡脉冲肿瘤治疗仪的模拟布针方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取包含肿瘤图像的原始采集图；
生成对应于所述肿瘤图像的治疗区域图像，所述治疗区域图像能够覆盖所述原始采集图中所述肿瘤图像对应的全部区域；
根据所述治疗区域图像的图像大小选择适配的电极布置模式；
获取所述治疗区域图像的长轴信息和短轴信息，根据所述长轴信息和所述短轴信息生成各电极之间的电极间距，确定每一电极所在精准的位置；
确定该电极布置模式的工作参数信息，以获得本次肿瘤图像对应的模拟布针信息；
其中：根据所述治疗区域图像的图像大小选择适配的电极布置模式进一步包括：
预先针对治疗区域图像可能出现的尺寸区间划分不同尺寸范围；
针对不同尺寸范围预先设定不同范围内的推荐布针方案，所述推荐布针方案包含该方案推荐的包含电极个数、电极之间间距的计算公式、通道信息、场强、脉冲数量及脉宽信息在内的参数信息；
当收到本次所述治疗区域图像的图像大小，找到该图像大小对应范围内推荐的布针方案，从中获取包括推荐电极个数在内的参数信息；
获取包含肿瘤图像的原始采集图进一步包括：
取得对应于所述肿瘤图像的基准治疗区域；
移动所述基准治疗区域，以使得所述肿瘤图像与所述基准治疗区域的重合区域最大化；
以所述基准治疗区域的几何中心点为基准点，将所述基准治疗区域进行等比例放大构成治疗区域图像，以使得所述治疗区域图像能够覆盖所述原始采集图中所述肿瘤图像对应的全部区域；
生成对应于所述肿瘤图像的治疗区域图像进一步包括：
取所述肿瘤图像上距离最远的两点之间的连线中点作为所述基准治疗区域的几何中心点；
取所述肿瘤图像上距离最远的两点之间的连线长度作为所述基准治疗区域的基准长轴；
取所述肿瘤图像上距离最远的两点所在直线为基准治疗区域的基准线；
取所述肿瘤图像上在垂直于所述基准线方向上的距离最远的两点之间的连线长度作为所述基准治疗区域的基准短轴； 基于所述基准治疗区域的几何中心点、基准长轴和基准短轴构成所述基准治疗区域，所述基准治疗区域呈椭圆形。
2.如权利要求1所述的模拟布针方法，其特征在于，获取所述治疗区域图像的长轴信息和短轴信息，后根据所述长轴信息和所述短轴信息生成各电极之间的电极间距，确定每一电极所在精准位置进一步包括：
找到所述治疗区域图像上距离最远的两点之间的连线，其连线长度为长轴长度a；
在所述治疗区域图像上找到垂直于所述长轴的最长连线，其长度为短轴长度b；
按照适配预先设定的计算公式计算出各个电极的间距；
以所述长轴的中心点O为基准中心点，根据计算出来的所述间距得到每一电极所在精准位置。
3.如权利要求1所述的模拟布针方法，其特征在于，针对不同尺寸范围预先设定不同范围内的推荐布针方案进一步包括：
预存图像面积值区间与推荐布针方案的一一映射关系的映射表；
取得治疗区域图像的面积值所属的图像面积值区间；
根据治疗区域图像的面积值所属的图像面积值区间从所述映射表中取得推荐布针方案，该布针方案至少包括通道信息。
4.如权利要求1所述的模拟布针方法，其特征在于，还包括：
预先从设置的所述电极布置模式中获得最多数目N个的电极；
预先在每一电极上设置用于开/闭的继电器，该N个电极的继电器形成继电器组，所述继电器组连接IRE电路正负极/射频电路的正负极；
当获得当前治疗区域图像的图像大小时，得到对应数目的电极，控制继电器组的对应继电器的开/闭自动切换至对应的电极布置模式。
5.一种陡脉冲肿瘤治疗仪的模拟布针系统，其特征在于，包括：
图像采集模块，所述图像采集模块获取包含肿瘤图像的原始采集图；
图像处理模块，所述图像处理模块用于生成对应于所述肿瘤图像的治疗区域图像，所述治疗区域图像能够覆盖所述原始采集图中所述肿瘤图像对应的全部区域；
电极布置模式确定模块，用于根据所述治疗区域图像的图像大小选择适配的电极布置模式；
电极位置确定模块，用于获取所述治疗区域图像的长轴信息和短轴信息，根据所述长轴信息和所述短轴信息生成各电极之间的电极间距，确定每一电极所在精准的位置；
模拟布针生成模块，用于确定该电极布置模式的工作参数信息，以获得本次肿瘤图像对应的模拟布针信息；
其中，所述电极布置模式确定模块包括：预先针对治疗区域图像可能出现的尺寸区间划分不同尺寸范围；针对不同尺寸范围预先设定不同范围内的推荐布针方案，所述推荐布针方案包含该方案推荐的包含电极个数、电极之间间距的计算公式、通道信息、场强、脉冲数量及脉宽信息在内的参数信息；当收到本次所述治疗区域图像的图像大小，找到该图像大小对应范围内推荐的布针方案，从中获取包括推荐电极个数在内的参数信息；
所述图像采集模块包括：取得对应于所述肿瘤图像的基准治疗区域；移动所述基准治疗区域，以使得所述肿瘤图像与所述基准治疗区域的重合区域最大化；以所述基准治疗区域的几何中心点为基准点，将所述基准治疗区域进行等比例放大构成治疗区域图像，以使得所述治疗区域图像能够覆盖所述原始采集图中所述肿瘤图像对应的全部区域；
所述图像处理模块包括：取所述肿瘤图像上距离最远的两点之间的连线中点作为所述基准治疗区域的几何中心点； 取所述肿瘤图像上距离最远的两点之间的连线长度作为所述基准治疗区域的基准长轴；取所述肿瘤图像上距离最远的两点所在直线为基准治疗区域的基准线；取所述肿瘤图像上在垂直于所述基准线方向上的距离最远的两点之间的连线长度作为所述基准治疗区域的基准短轴；
基于所述基准治疗区域的几何中心点、基准长轴和基准短轴构成所述基准治疗区域，所述基准治疗区域呈椭圆形。
6.一种陡脉冲肿瘤治疗仪，其特征在于，包括：如权利要求5所述模拟布针系统；还包括：
陡脉冲模块，所述陡脉冲模块用于输出陡脉冲治疗电流；
功率输出模块，所述功率输出模块连接陡脉冲模块，用于为陡脉冲治疗电流提供多路陡脉冲输出口；
电极针，所述电极针用于移动至对应于布针方案图的布针点位并对肿瘤病灶传送陡脉冲治疗电流；
主控板，所述主控板分别连接陡脉冲模块，功率输出模块和布针系统，用于接收和显示布针系统生成的布针方案图，并对陡脉冲模块和功率输出模块输出控制指令。
7.如权利要求6所述的陡脉冲肿瘤治疗仪，其特征在于，还包括：
射频模块，所述射频模块用于输出射频治疗电流；
通道切换模块，所述通道切换模块分别连接射频模块，陡脉冲模块和功率输出模块，用于将射频模块的射频治疗电流和陡脉冲模块的陡脉冲治疗电流切换输出至功率输出模块；
所述功率输出模块还用于提供一路射频负极接口； 所述主控板还连接通道切换模块和射频模块，所述主控板还用于对输出继电器和射频模块输出控制指令。
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