[发明专利]一种基于剪切波速度测量的射频消融疗效评估系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，具体地，涉及一种基于剪切波速度测量的射频消融疗效的评估系统及方法，尤其涉及一种在术中或术后，快速评估消融灶范围及坏死程度的系统及方法。

背景技术

射频消融的治疗原理为通过对人体组织施加高频交流电场，在电磁场的作用下，组织细胞内的正、负离子在电极之间呈现为快速往复运动。各离子之间以及离子与其他微粒之间相互摩擦使电场内组织细胞升温，致使细胞内外水分蒸发、干燥、固缩脱落以致凝固性坏死。

当同时满足以下两个标准时可以认为已通过射频消融达到局部根治的疗效：①消融灶范围超出肿瘤边界，②消融灶内细胞达到凝固性坏死程度；反之则认为消融不全，应立即予以补充治疗直至满足上述两个标准（①+②），否则肿瘤可能复发。因此即刻评估消融灶的范围及消融灶内部细胞坏死程度，是射频消融治疗过程中的重要内容。

目前，射频消融电极穿刺均在超声、CT等医学影像学技术的引导下完成。然而上述影像学技术除了引导及监测电极所处的方位，无法评估消融灶的范围及消融灶内部细胞坏死的程度；以上影像学的增强模式可用于检测消融灶的范围及消融灶内部细胞坏死的程度，然而即刻应用会受到炎症充血带的干扰，并不准确，多用于远期评估。

此外，临床现有实时监测技术包括通过附加探测器，监控肿瘤组织的阻抗、温度等参数的变化来反映消融效果。然而以上技术仅能检测探测器周边消融灶组织的相关参数变化，参照体外理想状态下的实验参数，从而间接推测整体消融范围及坏死情况。上述方法虽然通过评估局部变化间接、理想化地推测整体，但是忽略了消融灶周边复杂的解剖结构对消融范围与消融灶内部细胞坏死程度的影响。

发明内容

鉴于以上存在的问题，本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于剪切波速度测量的射频消融疗效评估系统及方法，能够在射频消融治疗中，即刻评估消融灶的范围及消融灶内部细胞坏死程度。

为了解决上述技术问题，一方面，本发明提供了一种射频消融疗效的评估系统，包括：安装于消融针的针杆上的振动器，所述振动器通过所述针杆向以消融灶为目标的区域施加高频震动，以使得目标区域产生横向运动的剪切波；用于探测作用于消融灶的剪切波速度的超声探头；和对所述超声探头探测到的剪切波速度数据进行可视化处理的数据源。

又，本发明中，所述振动器的中间可设有通孔，所述针杆贯穿于所述通孔。

优选地，所述振动器可为包括定子和动子的音圈电机。

另一方面，本发明还提供了一种使用上述评估系统对射频消融疗效进行评估的方法，包括：

基于剪切波弹性参数与消融灶硬度变化之间的相关性确定达到凝固性坏死的剪切波速度阈值；

安装于消融针的针杆上的振动器通过所述针杆向以消融灶为目标的区域施加高频震动，以使得目标区域产生横向运动的剪切波；

通过超声探头探测所述剪切波的速度；

对所述超声探头探测到的剪切波速度数据进行可视化处理：

在所述剪切波速度数据中识别所述剪切波速度阈值，并基于所识别的所述剪切波速度阈值在灰阶超声图像上勾勒凝固性坏死剪切波速度圈；

根据所述凝固性坏死剪切波速度圈判断肿瘤及周边是否达到凝固性坏死。

又，本发明中，所识别的所述剪切波速度阈值可以平滑曲线形式叠加在所述灰阶超声图像上。

又，本发明中，还可采用时域带通滤波器和/或空间方向滤波器对所述超声探头探测到的所述剪切波速度数据进行处理。

又，本发明中，还可利用时频空间信号处理算法在所述剪切波速度数据中识别所述剪切波速度阈值。

根据下述具体实施方式并参考附图，将更好地理解本发明的上述内容及其它目的、特征和优点。

附图说明

图1示出了根据本发明一实施形态的射频消融疗效的评估系统的结构示意图；

图2示出了图1所示评估系统中的振动器的结构示意图，其中，图2（A）示出了该振动器的整体结构，图2（B）示出了该振动器的定子的结构，图2（C）示出了该振动器的动子的结构；

图3示出了使用图1所示评估系统的电气原理框图；

图4示出了根据本发明一实施形态的射频消融疗效的评估方法的流程图；

附图标记：

1外壳；

2振动器；

3电机定子；

31环状磁芯；

4电机动子；

41动子线圈；

5夹子；

6消融针；

7针杆；

8孔；

9超声探头。