[发明专利]一种微波消融模拟系统

说明书

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种微波消融模拟系统。

背景技术

微波消融指的是利用频率>30MHz的电磁波，通过微波治疗极(微波天线)在影像引导下穿刺到病变组织区，在微波消融中依靠偶极分子的旋转来产生热量，以及离子相互摩擦产热，使消融区组织温度达到摄氏100度左右的温度，造成消融组织发生凝固性坏死。微波消融技术具有热效率高，升温速度快，热场均匀等优点，受血管热沉降效应作用小，常用于为人体肿瘤进行手术治疗。

而人体肿瘤的形状一般是不规则的，如果肿瘤任何一个方向上的直径均小于3cm，且位于理想位置，则通过单支消融针一次消融即可达到理想效果；但是如果肿瘤某一个或几个方向上的直径大于3cm，就需要多点或多针布针消融。理论上，如果用直径4cm球形损毁灶治疗一个直径7cm的肿瘤，需要22个点才能完整地覆盖，用直径5cm球形损毁灶，也需要12个点，实际操作非常困难。

现有技术中的多点消融的方案，缺乏有效的技术支持手段，完全依靠临床医生的经验来制定。而在临床实践中，又很难制定多针布针消融的最佳方案，要将肿瘤完全消融，消融范围往往过大，会损伤病人正常组织，过小会造成肿瘤残余。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种微波消融模拟系统，以为较大肿瘤提供最佳的微波消融方案。

为了实现上述目的，本发明实施例提供的技术方案如下：

一种微波消融模拟系统，应用于肿瘤消融手术，所述微波消融模拟系统包括：三维建模模块、底层数据库和模拟计算模块；其中：

所述三维建模模块用于接收肿瘤平面影像数据，并根据所述肿瘤平面影像数据进行三维重建，输出肿瘤及其周围环境的3D模型；

所述底层数据库用于存储类型不同的消融针的参数；

所述模拟计算模块的第一输入端接收消融针类型，所述模拟计算模块的第二输入端与所述三维建模模块的输出端相连，所述模拟计算模块的第三输入端与所述底层数据库的输出端相连，所述模拟计算模块用于根据所述类型不同的消融针的参数，为所述消融针类型匹配相应的参数后，根据所述肿瘤及其周围环境的3D模型及所述消融针类型相应的参数，计算得到最佳消融方案，并将所述最佳消融方案作为肿瘤消融模拟方案信息进行输出。

优选的，所述模拟计算模块包括：

操作界面，用于接收所述消融针类型；

参数调取单元，用于根据所述类型不同的消融针的参数，为所述消融针类型匹配相应的参数；

模拟计算单元，用于根据所述肿瘤及其周围环境的3D模型及所述消融针类型相应的参数，计算得到所述最佳消融方案；

输出单元，用于将所述最佳消融方案作为肿瘤消融模拟方案信息进行输出。

优选的，所述模拟计算模块还包括：

方案演示单元，用于根据所述肿瘤消融模拟方案信息生成三维立体的演示信息；

所述操作界面还用于接收所述三维立体的演示信息并进行三维演示；接收所述肿瘤消融模拟方案信息并进行显示。

优选的，所述三维建模模块包括：

数据读取单元，用于接收所述肿瘤平面影像数据；

三维重建单元，用于根据所述肿瘤平面影像数据进行三维重建，输出肿瘤及其周围环境的3D模型。

优选的，所述肿瘤平面影像数据为：所述数据读取单元通过医学数字成像和通信DICOM标准协议，从数字剪影血管造影、电子计算机断层扫描、磁共振成像、超声波检查或者腔镜获取的数据。

优选的，所述类型不同的消融针的参数包括：不同消融针的常规功率及其在不同时间设置下的针头温度变化曲线和有效消融范围的模拟测算值。

优选的，所述模拟计算模块还用于根据所述肿瘤及其周围环境的3D模型及所述消融针类型相应的参数，计算得到至少一个较佳消融方案，并将所述至少一个较佳消融方案与所述最佳消融方案均作为肿瘤消融模拟方案信息进行输出。

优选的，还包括：输入端与所述模拟计算模块的输出端相连的手术导航模块。

优选的，还包括：输入端与所述手术导航模块的输出端相连的机器人。

优选的，所述底层数据库还用于存储多个实体肿瘤在消融治疗后的效果历史评价数据。