CN117789922A - 电极片贴敷方案确定方法及装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电极片贴敷方案确定方法及装置、设备及存储介质，所述方法包括：获取患者肿瘤病灶部位的医学影像检测数据；确定并标识肿瘤在肿瘤病灶部位的位置；构建包含肿瘤靶区的体部三维模型；获取体部三维模型中的特征点位置以及可贴敷区域；以体部三维模型在轴状位视图下，在可贴敷区域内的最低层边沿线上与特征点最近的点为参考原点，构建坐标系；根据参考原点为瓷片参考位置，确定第一电极片阵列和第二电极片阵列的初始位置；基于第一电极片阵列和第二电极片阵列在当前位置的有效场强区域与肿瘤靶区的相对位置关系，对第一电极片阵列和第二电极片阵列的位置进行移动调节；根据调节终止时电极片阵列的位置，生成并输出电极片贴敷方案。

Description

电极片贴敷方案确定方法及装置、设备及存储介质

技术领域

本申请涉及医疗设备技术领域，尤其是涉及一种电极片贴敷方案确定方法和装置、计算机设备及计算机可读存储介质。

背景技术

肿瘤电场治疗仪是一种抑制肿瘤细胞快速增殖的医疗器械，通过贴敷在患者皮肤表面的两对电极片，对患者体内肿瘤靶区的位置施加一定频率的交变电场，以抑制肿瘤细胞的快速增殖。其中，电极片的贴敷位置是影响治疗效果的一大因素。

目前，电极片的贴敷位置的确定，是医生根据已有的人体模型结合肿瘤位置的检测数据，通过在人体模型上进行测量、标记等方法，利用自身专业算出电极片贴敷的大概位置。这种方式电极片的贴敷位置的确定，非常依赖于医生的专业程度，而且人体模型与患者真实人体之间必然存在差异，从而会影响电极片的贴敷位置的准确性，进而影响电场治疗效果。

发明内容

为解决现有存在的技术问题，本申请提供一种可降低对医生专业的依赖程度、且能够提升电极片的贴敷位置的精度，有利于最大化电场治疗效果的电极片贴敷方案确定方法及装置、计算机设备及计算机可读存储介质。

为达到上述目的，本申请实施例的技术方案是这样实现的：

第一方面，提供一种电极片贴敷方案确定方法，包括：

获取患者肿瘤病灶部位的医学影像检测数据，将所述医学影像检测数据以多位置视图呈现；所述位置视图包括轴状位视图、以及矢状位视图和冠状位视图中至少之一；

基于所述医学影像检测数据，确定并标识肿瘤在肿瘤病灶部位的位置；

根据标识有肿瘤的位置的所述医学影像检测数据，构建包含肿瘤靶区的体部三维模型；

获取所述体部三维模型中的特征点位置以及可贴敷区域；

以所述体部三维模型在轴状位视图下，在所述可贴敷区域内的最低层边沿线上与特征点最近的点为参考原点，构建坐标系；

根据所述参考原点为瓷片参考位置，确定第一电极片阵列和第二电极片阵列的初始位置；

基于所述第一电极片阵列和第二电极片阵列在当前位置的有效场强区域与所述肿瘤靶区的相对位置关系，根据所述有效场强区域与所述肿瘤靶区之间在轴状位视图下的偏差值、以及所述矢状位视图或冠状位视图下的偏差值，对所述第一电极片阵列和所述第二电极片阵列的位置进行移动调节；

根据所述第一电极片阵列和所述第二电极片阵列的最终位置，生成并输出电极片贴敷方案。

第二方面，提供一种电极片贴敷方案确定装置，包括：

数据获取模块，用于获取患者肿瘤病灶部位的医学影像检测数据，将所述医学影像检测数据以多位置视图呈现；所述位置视图包括轴状位视图、以及矢状位视图和冠状位视图中至少之一；

肿瘤标识模块，用于基于所述医学影像检测数据，确定并标识肿瘤在肿瘤病灶部位的位置；

模型构建模块，用于根据标识有肿瘤的位置的所述医学影像检测数据，构建包含肿瘤靶区的体部三维模型；

范围标识模块，用于获取所述体部三维模型中的特征点位置以及可贴敷区域；

坐标构建模块，用于以所述体部三维模型在轴状位视图下，在所述可贴敷区域内的最低层边沿线上与特征点最近的点为参考原点，构建坐标系；

初始模块，用于根据所述参考原点为瓷片参考位置，确定第一电极片阵列和第二电极片阵列的初始位置；

调节模块，用于基于所述第一电极片阵列和第二电极片阵列在当前位置的有效场强区域与所述肿瘤靶区的相对位置关系，根据所述有效场强区域与所述肿瘤靶区之间在轴状位视图下的偏差值、以及所述矢状位视图或冠状位视图下的偏差值，对所述第一电极片阵列和所述第二电极片阵列的位置进行移动调节；

输出模块，用于根据所述第一电极片阵列和所述第二电极片阵列的最终位置，生成并输出电极片贴敷方案。

第三方面，提供一种计算机设备，包括处理器及与所述处理器连接的存储器，所述存储器上存储有可被所述处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如本申请任一实施例所述的电极片贴敷方案确定方法。

第四方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如本申请任一实施例所述的电极片贴敷方案确定方法。

上述实施例所提供的电极片贴敷方案确定方法，通过基于肿瘤患者的医学检测数据确定肿瘤在病症部位中的病灶位置，并构建包含肿瘤靶区对应的体部三维模型，通过在可贴敷区域内的最低层边沿线上与特征点最近的点为参考原点构建坐标系，根据第一电极片阵列和第二电极片阵列的有效场强区域与肿瘤靶区的相对位置关系，以坐标系为参考基础对第一电极片阵列和第二电极片阵列的位置进行调节确定，确定电极片贴敷方案，如此，可根据患者个体的肿瘤病灶部位的特点来选定最合适的电极片的贴敷位置，电极片贴敷方案的准确性可以不再取决于对医生个人专业程度的依赖，而且可以有效提升电极片的贴敷位置的精度，有利于最大化电场治疗效果。

上述实施例中，电极片贴敷方案确定装置、计算机设备以及计算机可读存储介质与对应的电极片贴敷方案确定方法实施例属于同一构思，从而与对应的电极片贴敷方案确定方法实施例具有相同的技术效果，在此不再赘述。

附图说明

图1为一实施例中电极片贴敷方案确定方法的应用场景示意图；

图2为一实施例中电极片贴敷方案确定方法的流程图；

图3为一实施例中体部边沿信息的提取示意图；

图4为一实施例中体部三维模型的示意图；

图5为一实施例中电极片的瓷片位置的确定示意图；

图6为一实施例中电极片内瓷片的布局示意图；

图7为一实施例中电极片的位置的移动调节的原理示意图；

图8为一可选示例中的电极片贴敷方案确定方法的流程图；

图9为一实施例中电极片贴敷方案确定装置的结构示意图；

图10为一实施例中计算机设备的结构示意图。

具体实施方式

以下结合说明书附图及具体实施例对本申请技术方案做进一步的详细阐述。

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述，所描述的实施例不应视为对本申请的限制，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

在以下的描述中，涉及到“一些实施例”的表述，其描述了所有可能实施例的子集，需要说明的是,“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集，并且可以在不冲突的情况下相互结合。

在以下的描述中，所涉及的术语“第一、第二、第三”仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一、第二、第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序，以使这里描述的本申请实施例能够以除了在这里图示或描述的以外的顺序实施。

请参阅图1，为本申请实施例提供的电极片贴敷方案确定方法的一可选应用场景的示意图，可应用于任意计算机设备10，计算机设备10通过加载可实施所述电极片贴敷方案确定方法的计算机程序，支持直接导入肿瘤病灶部位的医学影像检测数据，根据患者的个体特点来得到与其适配的电极片的电极片贴敷位置。其中，肿瘤电场治疗仪包括电场发生器21、与电场发生器21连接的第一电极片阵列21和第二电极片阵列22。其中，第一电极片阵列22是指成对使用贴敷于病症部位的相对两侧的一组电极片，第二电极片阵列23是指成对使用贴敷于病症部位的另一相对两侧的另一组电极片。每一电极片均由瓷片、导线、凝胶、温度传感器、无纺布等组成。

肿瘤电场治疗仪在使用中，第一电极片阵列22和第二电极片阵列23按照本申请实施例提供的电极片贴敷方案确定方法所确定的电极片贴敷方案贴设于肿瘤患者的病症部位上，电场发生器21作为肿瘤电场治疗仪的控制中心，向第一电极片阵列22和第二电极片阵列输23出周期性控制信号，以控制第一电极片阵列22和第二电极阵列23交替施加两个方向的交变电场作用于肿瘤所在的病灶区域，干扰肿瘤细胞的有丝分裂进程，从而诱导癌细胞死亡，以达到抑制肿瘤细胞增殖扩散的目的。交变电场的一次切换视为一个交变周期，周期性控制信号，是指将一个交变周期划分为向第一电极片阵列22和第二电极片阵列23交替输出控制信号的两部分。其中，电极片作为肿瘤电场治疗仪的重要组成部分，电极片的贴敷位置的精准性，对肿瘤靶区的有效覆盖范围与最终施加到肿瘤靶区的电场强度大小均息息相关。

请参阅图2，为本申请一实施例提供的电极片贴敷方案确定方法，可应用于任意计算机设备。电极片可以为如图1所示应用场景中的肿瘤电场治疗仪所配备使用的电极片。其中，电极片贴敷方案确定方法包括如下步骤：

S101，获取患者肿瘤病灶部位的医学影像检测数据，将所述医学影像检测数据以多位置视图呈现；所述位置视图包括轴状位视图、以及矢状位视图和冠状位视图中至少之一。

患者肿瘤病灶部位的医学检测数据，可以包括患者在确诊过程中形成的各种检测诊断数据，如核磁共振检测数据、CT检测数据等。对医学影像检测数据按照像素间距1mm×1mm×1mm进行重采样，以将为了保持人体部位真实大小而具有不同像素间距的医学影像转换为可便于图像分析的常规图像，并以多种位置视图进行呈现。冠状位，又称额状面，冠状位视图可理解为沿人体长轴方向将人体划分为前、后两部分的切面视图。矢状位视图是指沿人体长轴方向将人体划分为左、右两部分的切面视图。轴状位视图是指将人体划分为上、下两部分的切面视图。

S102，基于所述医学影像检测数据，确定并标识肿瘤在肿瘤病灶部位的位置。

基于肿瘤患者的医学检测数据确定肿瘤病灶部位的位置，可以是指以医学检测数据为输入，通过图像识别算法对核磁共振检测数据、CT检测数据等进行图像识别以确定肿瘤位置；也可以是指基于核磁共振检测数据、CT检测数据重采样转换为不同位置视图下的图像，提供医生手动在图像中将肿瘤进行标识以确定肿瘤位置等。

S103，根据标识有肿瘤的位置的所述医学影像检测数据，构建包含肿瘤靶区的体部三维模型。

根据肿瘤位置的确定结果，基于VTK（visualization toolkit）图形库对肿瘤进行三维重建，计算出肿瘤模型及中心。VTK图形库是开源的三维计算机图形软件系统，主要用于三维计算机图形学、图像处理和可视化。在医学影像检测数据的轴状位视图下，调用OpenCV计算机视觉和机器学习软件库，逐层对人体边沿进行检测，如图3所示，提取边沿信息，并根据提取的二维边沿图形对图像进行逐层堆叠，建立体部三维模型，如图4所示，将体部三维模型和肿瘤模型合并，得到包含肿瘤靶区的体部三维模型。其中，冠状位对应三维坐标系的YZ面、矢状面对应三维坐标系的XY面，轴状面对应三维坐标系的XZ面。

S104，获取所述体部三维模型中的特征点位置以及可贴敷区域。

特征点，可以是指人体各个部位预设的特征位置，以身体部分为例，特征点可以是肚脐、预先设于身体上指定位置的标识等；以头部为例，特征点可以是眉心、嘴巴中心等。特征点位置可以由医生在体部三维模型上进行手动选定确定，根据医生的选定操作获得。可贴敷区域，根据肿瘤病灶部位在人体的不同部位而不同，以身体腹部以上部位为例，肩关节处属于不可贴敷的区域，以头部为例，面部区域属于不可贴敷的区域，可贴敷区域也由医生在体部三维模型上进行手动勾勒确定，根据医生的勾勒操作获得。

S105，以所述体部三维模型在轴状位视图下，在所述可贴敷区域内的最低层边沿线上与特征点最近的点为参考原点，构建坐标系。

如图5所示，为体部三维模型在轴状位视图下，可贴敷区域的边沿线示意图。在所述可贴敷区域内的最低层边沿线上与特征点最近的点为参考原点，构建坐标系，将可贴敷区域内的最低层边沿线的坐标划分为四等分。

S106，根据所述参考原点为瓷片参考位置，确定第一电极片阵列和第二电极片阵列的初始位置。

以参考原点为瓷片参考位置，确定第一电极片阵列和第二电极片阵列的初始位置，再以初始位置为起点按照设定步长进行逐步遍历，直至得到最合适的第一电极片阵列和第二电极片阵列的最终位置。

S107，基于所述第一电极片阵列和第二电极片阵列在当前位置的有效场强区域与所述肿瘤靶区的相对位置关系，根据所述有效场强区域与所述肿瘤靶区之间在轴状位视图下的偏差值、以及所述矢状位视图或冠状位视图下的偏差值，对所述第一电极片阵列和所述第二电极片阵列的位置进行移动调节。

第一电极片阵列和第二电极片阵列的当前位置，可以是第一电极片阵列和第二电极片阵列在逐步遍历过程中每一轮遍历所对应的位置。在遍历以优化第一电极片阵列和第二电极片阵列的位置过程中，基于在每一轮遍历过程中第一电极片阵列和第二电极片阵列在当前位置的有效场强区域与所述肿瘤靶区的相对位置关系，根据有效场强区域与肿瘤靶区之间在轴状位视图下的偏差值、以及所述矢状位视图或冠状位视图下的偏差值，对所述第一电极片阵列和所述第二电极片阵列的位置进行移动调节。

S108，根据所述第一电极片阵列和所述第二电极片阵列的最终位置，生成并输出电极片贴敷方案。

第一电极片阵列和第二电极片阵列的最终位置，根据第一电极片阵列和第二电极片阵列在移动调节过程中按照满足预设的调节终止条件来确定。电极片贴敷方案，包括指示用户操作如何贴敷肿瘤电场治疗仪的电极片贴设的指示信息，该指示信息可以是电极片在身体上的贴敷位置的坐标信息、电极片在身体上的贴敷位置的图示、电极片在体部三维模型上的贴敷状态的视频等。

上述实施例所提供的电极片贴敷方案确定方法，可根据患者个体的肿瘤病灶部位的特点来选定最合适的电极片的贴敷位置，电极片贴敷方案的准确性可以不再取决于对医生个人专业程度的依赖，而且可以有效提升电极片的贴敷位置的精度，有利于最大化电场治疗效果。

在一些实施例中，步骤S106，根据所述参考原点为瓷片参考位置，确定第一电极片阵列和第二电极片阵列的初始位置，包括：

以所述参考原点沿Y轴方向向上移动瓷片半径的距离，作为第一电极片中第一瓷片的中心，再根据所述第一瓷片对应所在的边沿线沿Y轴方向移动标准瓷片间距、以及根据所述第一瓷片对应所在的边沿线沿Z轴方向移动标准瓷片间距分别确定第一电极片中其它瓷片的中心，得到第一电极片内瓷片布局，进而确定第一电极片阵列的初始位置；

以与所述第一电极片阵列形成相交的电场方向为条件，得到第二电极片阵列的初始位置。

从体部三维模型的轴状位视图看，在可贴敷区域最低层边沿线上，查找离标注的特征点最近的点，以该点为起点，将最低点边沿坐标分成四等分；将该点在Y轴方向上移动半个瓷片的距离，作为第一电极片内最低点的第一瓷片的中心，也即瓷片参考位置。由于一个电极片内的瓷片数量、瓷片间隔可作为已知条件，确定第一瓷片的中心位置后，其它瓷片的位置则相应可以确定。请参阅图6，为一个可选的具体示例中电极片内的瓷片布局情况，如图5所示，第一瓷片为电极片内最低点中心的6号瓷片的中心，确定好6号瓷片中心后，沿Y轴方向往上移动d2的长度处的边沿线上，可计算出5号瓷片的中心，同理可计算出4号瓷片的中心，再分别以4、5、6号瓷片的中心为起点，沿着Z轴方向的正、反两个方向，沿各自边沿线分别移动长度d1处，可得出1、2、3、7、8、9号瓷片的中心，至此该电极片所有瓷片的位置都可计算出。利用电极片的对称贴敷原理，可以计算出另一电极片的瓷片坐标，即第一电极片阵列的初始位置；再以两组电极片形成相交的电场方向为条件，可以得到第二电极片阵列的初始位置。

需要说明的是，电极片的贴敷方式的确定还可考虑如下任一组贴敷方向的组合，前后竖贴、左右竖贴，前后横贴、左右横贴，选定一组贴敷方向后，再根据电极片的尺寸、贴敷方向及可贴敷区域的边沿数据来进行计算，可以分别计算不同的贴敷方向组合中第一电极片阵列和第二电极片阵列的最终位置，根据所述第一电极片阵列和所述第二电极片阵列的最佳位置，生成并输出电极片贴敷方案。

上述实施例中，以体部三维模型的轴状位视图下的边沿数据为基础，提供了对第一电极片阵列和第二电极片阵列的位置的计算方式，有利于提升电极片位置的精度。

在一些实施例中，步骤S107，基于所述第一电极片阵列和第二电极片阵列在当前位置的有效场强区域与所述肿瘤靶区的相对位置关系，根据所述有效场强区域与所述肿瘤靶区之间在轴状位视图下的偏差值、以及所述矢状位视图或冠状位视图下的偏差值，对所述第一电极片阵列和所述第二电极片阵列的位置进行移动调节，包括：

基于所述第一电极片阵列和第二电极片阵列在当前位置的有效场强区域与所述肿瘤靶区的相对位置关系，判断所述有效场强区域与所述肿瘤靶区之间在状位视图下是否存在偏差、以及在所述矢状位视图或冠状位视图下是否存在偏差；

根据所述有效场强区域与所述肿瘤靶区之间在所述轴状位视图下的偏差值，对所述第一电极片阵列和所述第二电极片阵列在X轴方向、Z轴方向进行移动调节，根据所述有效场强区域与所述肿瘤靶区之间在所述矢状位视图或冠状位视图下的偏差值，对所述第一电极片阵列和所述第二电极片阵列在Y轴方向进行移动调节；

移动调节后，返回所述基于所述第一电极片阵列和所述第二电极片阵列在当前位置的有效场强区域与所述肿瘤靶区的相对位置关系，判断所述有效场强区域与所述肿瘤靶区之间在状位视图下是否存在偏差、以及在所述矢状位视图或冠状位视图下是否存在偏差的步骤；

直至满足预设的调节终止条件。

其中，利用体部三维模型分别在不同位置视图下，基于电极片的当前位置下有效场强区域与肿瘤靶区之间的偏差值，来确定第一电极片阵列和第二电极片阵列的移动方向和移动距离。在一个可选的示例中，第一电极片阵列和第二电极片阵列在当前位置的有效场强区域与所述肿瘤靶区的相对位置关系，是指第一电极片阵列和第二电极片阵列所形成的中心与肿瘤靶区的中心之间的相对位置关系，通过在所述矢状位视图或冠状位视图下确定电极片中心的Y坐标与肿瘤靶区中心的Y坐标的偏差值，可以得到电极片在Y轴上的移动方向，通过在所述轴状位视图下确定电极片中心的X坐标与肿瘤靶区中心的X坐标的偏差值、电极片中心的Z坐标与肿瘤靶区中心的Z坐标的偏差值，分别得到电极片在X轴、Z轴上的移动方向，如图7所示，移动调节可以按照预设的步长进行逐步移动，经多次调节和判断，直至满足预设的调节终止条件，依此可以获得电极片的最佳贴设位置。

可选的，所述电极片贴敷方案确定方法，还包括：

在移动调节过程中，对电极片之间进行碰撞检测以及对超出可贴敷区域进行监测；

所述调节终止条件包括如下至少之一：电极片之间发生碰撞、超出可贴敷区域、所述有效场强区域的中心与所述肿瘤靶区的中心对齐。

其中，针对电极片的位置的移动调节过程中，设置对相邻电极片是否存在碰撞的碰撞检测的调节终止条件、以及电极片是否超出可贴敷区域进行监测的调节终止条件，以有效场强区域的中心与肿瘤靶区的中心对齐的最终目标，对第一电极片阵列和第二电极片阵列的位置按照预设的步长进行逐步调节过程中，同时对相邻两块电极片进行碰撞监测、电极片中心与肿瘤靶区中心是否对齐进行监测以及是否超出可贴敷区域进行监测，对监测的结果进行判断，如电极片中心与肿瘤靶区中心对齐，则停止该片电极片移动；如相邻两块电极片发生碰撞，则停止该两块电极片移动，并回退一步；如超出可贴敷区域，则停止该电极片移动，并回退一步；第一电极片阵列和第二电极片阵列的4片电极片全部停止移动后的坐标，即为电极片的贴敷最终位置，以确保获得能够应用于实际的电极片的最佳贴敷位置。

可选的，所述根据所述有效场强区域与所述肿瘤靶区之间在所述轴状位视图下的偏差值，对所述第一电极片阵列和所述第二电极片阵列在X轴方向、Z轴方向进行移动调节，根据所述有效场强区域与所述肿瘤靶区之间在所述矢状位视图或冠状位视图下的偏差值，对所述第一电极片阵列和所述第二电极片阵列在Y轴方向进行移动调节，包括：

根据所述体部三维模型在轴状位视图下，所确定的所述有效场强区域的中心与所述肿瘤靶区的中心之间在XZ水平面上的偏差值，确定所述第一电极片阵列和所述第二电极片阵列在X轴方向、Z轴方向上的移动方向，以1mm步长进行移动调节；

根据所述体部三维模型在所述矢状位视图或冠状位视图下，所确定的所述有效场强区域的中心与所述肿瘤靶区的中心之间在Y轴方向上的偏差值，确定所述第一电极片阵列和所述第二电极片阵列在Y轴方向上的移动方向，以1mm步长进行移动调节。

其中，针对电极片的位置的移动调节过程中，以1mm为步长进行移动调节和循环判断，可先以冠状位或矢状位为参考，对电极片的Y值进行移动，完成后，再以轴状位为参考，对电极片的X值、Z值进行移动。设置以1mm为步长，结合以体部三维模型的轴状位视图下的边沿数据为基础进行逐步调节，有利于提升电极片的最佳贴敷位置的计算精度。

在一些实施例中，步骤S108，根据所述第一电极片阵列和所述第二电极片阵列的最终位置，生成并输出电极片贴敷方案，包括：

根据调节终止时的所述第一电极片阵列和所述第二电极片阵列的位置，在所述体部三维模型上对所述第一电极片阵列和所述第二电极片阵列的贴敷状态进行模拟；

针对所述第一电极片阵列和所述第二电极片阵列的对应贴敷位置的正视图进行截图，生成包含所述截图的电极片贴敷方案并输出。

根据调节终止时的所述第一电极片阵列和所述第二电极片阵列的位置，计算出电极片中每个瓷片的位置后，在体部三维模型上对电极片的贴敷状态进行模拟，在体部三维模型上模拟出电极片，分别针对第一电极片阵列和第二电极片阵列中四个电极片的对应贴敷位置的四个方向的正视图进行截图，生成电极片贴敷方案，以利于更直观地指导患者对电极片贴敷的操作。

在一些实施例中，步骤S103，根据标识有肿瘤的位置的所述医学影像检测数据，构建包含肿瘤靶区的体部三维模型，包括：

根据标识有肿瘤的位置的所述医学影像检测数据，基于VTK图形库对肿瘤进行三维重建，并计算出肿瘤模型中心；

在轴状位视图下，通过OpenCV库逐层对体部边沿进行检测，提取边沿信息，并根据提取的二维边沿图形对体部图像逐层堆叠，建立体部三维模型；其中，冠状位对应所述体部三维模型的YZ面、矢状面对应所述体部三维模型的XY面，轴状面对应所述体部三维模型的XZ面。

标识有肿瘤的位置的医学影像检测数据，通常是由医生根据患者的肿瘤类型来决定患者需要做哪些医学检测、以及获得哪些身体部位的医学影像检测数据。通过利用医学影像检测数据提取体部的边沿信息构建体部三维模型，以便于后续再计算调节电极片中各瓷片的位置时，可利用体部三维模型的边沿数据来逐步调节，提升电极片位置的确定精度，确保可获得能够应用于实际的电极片的最佳贴敷位置。

为了能够对本申请实施例提供的电极片贴敷方案确定方法具有更加整体的理解，请参阅图8，以一个具体示例对电极片贴敷方案确定方法进行说明，所述电极片贴敷方案确定方法包括如下步骤：

S31，导入患者MRI/CT数据

导入患者的MRI/CT数据，将像素间距重采样为1mm×1mm×1mm，并以三视图（轴状位、矢状位、冠状位）进行呈现。

S32，确定肿瘤位置

肿瘤位置可通过图像算法自动识别，由医生进行确认，也可直接由医生手动勾勒，后基于VTK图形库对肿瘤进行三维重建，并计算出肿瘤模型中心。

S33，构建体部三维模型

电极片贴敷于人体皮肤表面，在轴状位视图下，通过OpenCV库，逐层对人体边沿进行检测，提取边沿信息；并根据提取的二维边沿图形，对图像逐层堆叠，建立人体三维模型，如图3所示，其中冠状位对应三维坐标系的YZ面、矢状面对应三维坐标系的XY面，轴状面对应三维坐标系的XZ面，如图4所示。

S34，生成电极片的初始位置

在体部三维模型上，对可贴敷区域进行勾勒，并标注特征点（如眉心、肚脐等处于人体中轴线上的点），选择电极片贴敷方向（电极片一般为长方形，贴敷方向可进行组合，如前后竖贴、左右竖贴，前后横贴、左右横贴等），再根据电极片的尺寸、贴敷方向以及人体模型边沿数据，通过空间几何算法，可计算出四片电极片贴敷的初始位置，如，四片电极片的初始位置可以是处于体部三维模型的居中位置，相互之间具有一定的间隔。

如图5所示，以一块横向贴敷的电极片为例进行计算，设电极片布局及瓷片间距如图6所示，通过以可贴敷区域的边沿数据为基础，可以计算出电极片内全部瓷片的坐标，即电极片贴敷的初始位置。

S35，计算电极片的移动方向

在构建的体部三维模型的坐标系中，根据生成的电极片中心（即电极片对角线的交点），与肿瘤中心的相对位置，得到每片电极片的移动方向，如通过电极片中心的Y坐标与肿瘤中心的Y坐标，可以得到电极片在Y轴上的移动方向，通过电极片中心与肿瘤中心的X坐标，可以得到电极片在X轴上的移动方向，通过电极片中心与肿瘤中心的Z坐标，可以得到电极片在Z轴上的移动方向，如图7所示，以轴状位视图下的电极片移动方向为示例，对电极片的X值和Z值进行判断，来获取对应的移动方向；冠状位、矢状位，可判断电极片在Y轴上的移动方向，只需计算其中任意一个即可。

S36，电极片的移动监测和判断

根据每片电极片的移动方向，以1mm步长进行循环移动，先以冠状位或矢状位为参考，对电极片的Y值进行移动，完成后，再以轴状位为参考（即X值、Z值），进行移动；在移动的同时，需对相邻两块电极片进行碰撞监测、电极片中心与肿瘤中心是否对其监测以及是否超出可贴敷区域监测。

S37，生成电极片贴敷位置

对监测的结果进行判断，如电极片中心与肿瘤中心对齐，则停止该片电极片移动；如相邻两块电极片发生碰撞，则停止该两块电极片移动，并回退一步；如超出可贴敷区域，则停止该电极片移动，并回退一步；4片电极片全部停止移动后的坐标，即为电极片的贴敷最终位置。

S38，生成电极片贴敷方案的报告

根据计算生成的电极片贴敷位置，在体部三维模型上进行标注和模拟，并输出包含电极片贴敷图像的电极片贴敷方案的报告。

上述实施例所提供的电极片贴敷方案确定方法，电极片的位置根据患者自身的医学影像检测数据构建的模型进行计算，可以将尺寸反映到真实人体，且也可以适用于人体的任意部位，不仅适应性强，而且可以提高电极片位置的计算精度，如此，可根据患者个体的肿瘤病灶部位的特点来选定最合适的电极片的贴敷位置，电极片贴敷方案的准确性可以不再取决于对医生个人专业程度的依赖，而且可以有效提升电极片的贴敷位置的精度，有利于最大化电场治疗效果。

本申请另一方面，请参阅图9，提升一种电极片贴敷方案确定装置，包括：数据获取模块11，用于获取患者肿瘤病灶部位的医学影像检测数据，将所述医学影像检测数据以多位置视图呈现；所述位置视图包括轴状位视图、以及矢状位视图和冠状位视图中至少之一；肿瘤标识模块12，用于基于所述医学影像检测数据，确定并标识肿瘤在肿瘤病灶部位的位置；模型构建模块13，用于根据标识有肿瘤的位置的所述医学影像检测数据，构建包含肿瘤靶区的体部三维模型；范围标识模块14，用于获取所述体部三维模型中的特征点位置以及可贴敷区域；坐标构建模块15，用于以所述体部三维模型在轴状位视图下，在所述可贴敷区域内的最低层边沿线上与特征点最近的点为参考原点，构建坐标系；初始模块16，用于根据所述参考原点为瓷片参考位置，确定第一电极片阵列和第二电极片阵列的初始位置；调节模块17，用于基于所述第一电极片阵列和第二电极片阵列在当前位置的有效场强区域与所述肿瘤靶区的相对位置关系，根据所述有效场强区域与所述肿瘤靶区之间在轴状位视图下的偏差值、以及所述矢状位视图或冠状位视图下的偏差值，对所述第一电极片阵列和所述第二电极片阵列的位置进行移动调节；输出模块18，用于根据所述第一电极片阵列和所述第二电极片阵列的最终位置，生成并输出电极片贴敷方案。

可选的，所述初始模块16，具体用于以所述参考原点沿Y轴方向向上移动瓷片半径的距离，作为第一电极片中第一瓷片的中心，再根据所述第一瓷片对应所在的边沿线沿Y轴方向移动标准瓷片间距、以及根据所述第一瓷片对应所在的边沿线沿Z轴方向移动标准瓷片间距分别确定第一电极片中其它瓷片的中心，得到第一电极片内瓷片布局，进而确定第一电极片阵列的初始位置；以与所述第一电极片阵列形成相交的电场方向为条件，得到第二电极片阵列的初始位置。

可选的，所述调节模块17，具体用于基于所述第一电极片阵列和第二电极片阵列在当前位置的有效场强区域与所述肿瘤靶区的相对位置关系，判断所述有效场强区域与所述肿瘤靶区之间在状位视图下是否存在偏差、以及在所述矢状位视图或冠状位视图下是否存在偏差；根据所述有效场强区域与所述肿瘤靶区之间在所述轴状位视图下的偏差值，对所述第一电极片阵列和所述第二电极片阵列在X轴方向、Z轴方向进行移动调节，根据所述有效场强区域与所述肿瘤靶区之间在所述矢状位视图或冠状位视图下的偏差值，对所述第一电极片阵列和所述第二电极片阵列在Y轴方向进行移动调节；移动调节后，返回所述基于所述第一电极片阵列和所述第二电极片阵列在当前位置的有效场强区域与所述肿瘤靶区的相对位置关系，判断所述有效场强区域与所述肿瘤靶区之间在状位视图下是否存在偏差、以及在所述矢状位视图或冠状位视图下是否存在偏差的步骤；直至满足预设的调节终止条件。

可选的，所述调节模块17，还用于在移动调节过程中，对电极片之间进行碰撞检测以及对超出可贴敷区域进行监测；所述调节终止条件包括如下至少之一：电极片之间发生碰撞、超出可贴敷区域、所述有效场强区域的中心与所述肿瘤靶区的中心对齐。

可选的，所述调节模块17，还用于根据所述体部三维模型在轴状位视图下，所确定的所述有效场强区域的中心与所述肿瘤靶区的中心之间在XZ水平面上的偏差值，确定所述第一电极片阵列和所述第二电极片阵列在X轴方向、Z轴方向上的移动方向，以1mm步长进行移动调节；根据所述体部三维模型在所述矢状位视图或冠状位视图下，所确定的所述有效场强区域的中心与所述肿瘤靶区的中心之间在Y轴方向上的偏差值，确定所述第一电极片阵列和所述第二电极片阵列在Y轴方向上的移动方向，以1mm步长进行移动调节。

可选的，所述输出模块18，具体用于根据调节终止时的所述第一电极片阵列和所述第二电极片阵列的位置，在所述体部三维模型上对所述第一电极片阵列和所述第二电极片阵列的贴敷状态进行模拟；针对所述第一电极片阵列和所述第二电极片阵列的对应贴敷位置的正视图进行截图，生成包含所述截图的电极片贴敷方案并输出。

可选的，所述模型构建模块13，具体用于根据标识有肿瘤的位置的所述医学影像检测数据，基于VTK图形库对肿瘤进行三维重建，并计算出肿瘤模型中心；在轴状位视图下，通过OpenCV库逐层对体部边沿进行检测，提取边沿信息，并根据提取的二维边沿图形对体部图像逐层堆叠，建立体部三维模型；其中，冠状位对应所述体部三维模型的YZ面、矢状面对应所述体部三维模型的XY面，轴状面对应所述体部三维模型的XZ面。

需要说明的是：上述实施例提供的电极片贴敷方案确定装置在确定电极片贴敷位置的处理过程中，仅以上述各程序模块的划分进行举例说明，在实际应用中，可以根据需要而将上述处理分配由不同的程序模块完成，即可将装置的内部结构划分成不同的程序模块，以完成以上描述的全部或者部分方法步骤。另外，上述实施例提供的电极片贴敷方案确定装置与前述电极片贴敷方案确定方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

本申请另一方面，提供一种计算机设备，请参阅图10，为本申请实施例提供的计算机设备的一个可选的硬件结构示意图，包括处理器111、与所述处理器111连接的存储器112及存储在所述存储器112上并可被所述处理器执行的计算机程序；所述计算机程序被所述处理器111执行以分别实现本申请各实施例提供的电极片贴敷方案确定方法，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述电极片贴敷方案确定方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。其中，所述的计算机可读存储介质，如只读存储器(Read-OnlyMemory，简称ROM)、随机存取存储器(RandomAccessMemory，简称RAM)、磁碟或者光盘等。

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。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献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(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围之内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电极片贴敷方案确定方法，其特征在于，包括：

获取患者肿瘤病灶部位的医学影像检测数据，将所述医学影像检测数据以多位置视图呈现；所述位置视图包括轴状位视图、以及矢状位视图和冠状位视图中至少之一；

基于所述医学影像检测数据，确定并标识肿瘤在肿瘤病灶部位的位置；

根据标识有肿瘤的位置的所述医学影像检测数据，构建包含肿瘤靶区的体部三维模型；

获取所述体部三维模型中的特征点位置以及可贴敷区域；

以所述体部三维模型在轴状位视图下，在所述可贴敷区域内的最低层边沿线上与特征点最近的点为参考原点，构建坐标系；

根据所述参考原点为瓷片参考位置，确定第一电极片阵列和第二电极片阵列的初始位置；

基于所述第一电极片阵列和第二电极片阵列在当前位置的有效场强区域与所述肿瘤靶区的相对位置关系，根据所述有效场强区域与所述肿瘤靶区之间在轴状位视图下的偏差值、以及所述矢状位视图或冠状位视图下的偏差值，对所述第一电极片阵列和所述第二电极片阵列的位置进行移动调节；

根据所述第一电极片阵列和所述第二电极片阵列的最终位置，生成并输出电极片贴敷方案。

2.如权利要求1所述的电极片贴敷方案确定方法，其特征在于，所述根据所述参考原点为瓷片参考位置，确定第一电极片阵列和第二电极片阵列的初始位置，包括：

以所述参考原点沿Y轴方向向上移动瓷片半径的距离，作为第一电极片中第一瓷片的中心，再根据所述第一瓷片对应所在的边沿线沿Y轴方向移动标准瓷片间距、以及根据所述第一瓷片对应所在的边沿线沿Z轴方向移动标准瓷片间距分别确定第一电极片中其它瓷片的中心，得到第一电极片内瓷片布局，进而确定第一电极片阵列的初始位置；

以与所述第一电极片阵列形成相交的电场方向为条件，得到第二电极片阵列的初始位置。

3.如权利要求1所述的电极片贴敷方案确定方法，其特征在于，所述基于所述第一电极片阵列和第二电极片阵列在当前位置的有效场强区域与所述肿瘤靶区的相对位置关系，根据所述有效场强区域与所述肿瘤靶区之间在轴状位视图下的偏差值、以及所述矢状位视图或冠状位视图下的偏差值，对所述第一电极片阵列和所述第二电极片阵列的位置进行移动调节，包括：

基于所述第一电极片阵列和第二电极片阵列在当前位置的有效场强区域与所述肿瘤靶区的相对位置关系，判断所述有效场强区域与所述肿瘤靶区之间在状位视图下是否存在偏差、以及在所述矢状位视图或冠状位视图下是否存在偏差；

根据所述有效场强区域与所述肿瘤靶区之间在所述轴状位视图下的偏差值，对所述第一电极片阵列和所述第二电极片阵列在X轴方向、Z轴方向进行移动调节，根据所述有效场强区域与所述肿瘤靶区之间在所述矢状位视图或冠状位视图下的偏差值，对所述第一电极片阵列和所述第二电极片阵列在Y轴方向进行移动调节；

移动调节后，返回所述基于所述第一电极片阵列和所述第二电极片阵列在当前位置的有效场强区域与所述肿瘤靶区的相对位置关系，判断所述有效场强区域与所述肿瘤靶区之间在状位视图下是否存在偏差、以及在所述矢状位视图或冠状位视图下是否存在偏差的步骤；

直至满足预设的调节终止条件。

4.如权利要求3所述的电极片贴敷方案确定方法，其特征在于，还包括：

在移动调节过程中，对电极片之间进行碰撞检测以及对超出可贴敷区域进行监测；

所述调节终止条件包括如下至少之一：电极片之间发生碰撞、超出可贴敷区域、所述有效场强区域的中心与所述肿瘤靶区的中心对齐。

5.如权利要求3所述的电极片贴敷方案确定方法，其特征在于，所述根据所述有效场强区域与所述肿瘤靶区之间在所述轴状位视图下的偏差值，对所述第一电极片阵列和所述第二电极片阵列在X轴方向、Z轴方向进行移动调节，根据所述有效场强区域与所述肿瘤靶区之间在所述矢状位视图或冠状位视图下的偏差值，对所述第一电极片阵列和所述第二电极片阵列在Y轴方向进行移动调节，包括：

根据所述体部三维模型在轴状位视图下，所确定的所述有效场强区域的中心与所述肿瘤靶区的中心之间在XZ水平面上的偏差值，确定所述第一电极片阵列和所述第二电极片阵列在X轴方向、Z轴方向上的移动方向，以1mm步长进行移动调节；

根据所述体部三维模型在所述矢状位视图或冠状位视图下，所确定的所述有效场强区域的中心与所述肿瘤靶区的中心之间在Y轴方向上的偏差值，确定所述第一电极片阵列和所述第二电极片阵列在Y轴方向上的移动方向，以1mm步长进行移动调节。

6.如权利要求1所述的电极片贴敷方案确定方法，其特征在于，所述根据所述第一电极片阵列和所述第二电极片阵列的最终位置，生成并输出电极片贴敷方案，包括：

根据调节终止时的所述第一电极片阵列和所述第二电极片阵列的位置，在所述体部三维模型上对所述第一电极片阵列和所述第二电极片阵列的贴敷状态进行模拟；

针对所述第一电极片阵列和所述第二电极片阵列的对应贴敷位置的正视图进行截图，生成包含所述截图的电极片贴敷方案并输出。

7.如权利要求1所述的电极片贴敷方案确定方法，其特征在于，所述根据标识有肿瘤的位置的所述医学影像检测数据，构建包含肿瘤靶区的体部三维模型，包括：

根据标识有肿瘤的位置的所述医学影像检测数据，基于VTK图形库对肿瘤进行三维重建，并计算出肿瘤模型中心；

在轴状位视图下，通过OpenCV库逐层对体部边沿进行检测，提取边沿信息，并根据提取的二维边沿图形对体部图像逐层堆叠，建立体部三维模型；其中，冠状位对应所述体部三维模型的YZ面、矢状面对应所述体部三维模型的XY面，轴状面对应所述体部三维模型的XZ面。

8.一种电极片贴敷方案确定装置，其特征在于，包括：

数据获取模块，用于获取患者肿瘤病灶部位的医学影像检测数据，将所述医学影像检测数据以多位置视图呈现；所述位置视图包括轴状位视图、以及矢状位视图和冠状位视图中至少之一；

肿瘤标识模块，用于基于所述医学影像检测数据，确定并标识肿瘤在肿瘤病灶部位的位置；

模型构建模块，用于根据标识有肿瘤的位置的所述医学影像检测数据，构建包含肿瘤靶区的体部三维模型；

范围标识模块，用于获取所述体部三维模型中的特征点位置以及可贴敷区域；

坐标构建模块，用于以所述体部三维模型在轴状位视图下，在所述可贴敷区域内的最低层边沿线上与特征点最近的点为参考原点，构建坐标系；

初始模块，用于根据所述参考原点为瓷片参考位置，确定第一电极片阵列和第二电极片阵列的初始位置；

调节模块，用于基于所述第一电极片阵列和第二电极片阵列在当前位置的有效场强区域与所述肿瘤靶区的相对位置关系，根据所述有效场强区域与所述肿瘤靶区之间在轴状位视图下的偏差值、以及所述矢状位视图或冠状位视图下的偏差值，对所述第一电极片阵列和所述第二电极片阵列的位置进行移动调节；

输出模块，用于根据所述第一电极片阵列和所述第二电极片阵列的最终位置，生成并输出电极片贴敷方案。

9.一种计算机设备，其特征在于，包括处理器及与所述处理器连接的存储器，所述存储器上存储有可被处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的电极片贴敷方案确定方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的电极片贴敷方案确定方法。