[发明专利]一种热消融实时监控的呼吸伪像校正方法及系统

说明书

本发明提供一种热消融实时监控的呼吸伪像校正方法及系统。其中涉及的一种热消融实时监控的呼吸伪像校正方法，包括步骤：S1.采集热消融实时监控的原始数据，对所述采集到的原始数据进行预训练，并提取患者的呼吸运动特征；S2.根据所述提取患者的呼吸运动特征，得到特定呼吸相位的热消融原始输入数据；S3.根据所述得到的特定呼吸相位的热消融原始输入数据，对热消融温度进行估计，得到估计结果。本发明通过独立成分分析自适应提取患者的呼吸运动曲线，然后门控获取特定呼吸时相的实时监控原始输入数据，最后根据热消融温度和特定物理参数之间的关系进行温度估计，从而使得热消融的实时监控结果更加准确。

技术领域

本发明涉及超声监控成像的技术领域，尤其涉及一种热消融实时监控的呼吸伪像校正方法及系统。

背景技术

射频消融(radiofrequency ablation，RFA)、微波消融(microwave ablation，MWA)、激光消融(laser ablation)和高强度聚焦超声(high-intensity focusedultrasound，HIFU)都属于热消融。经皮热消融技术可以用于治疗小的、不可切除的肿瘤，或者治疗那些不适合进行手术的病人，其原理为基于高温效应对肿瘤细胞进行灭活从而达到治疗的目的。然而在治疗过程中为了避免对正常组织的损害就需要对热消融的温度进行实时监控。

目前已有众多学者致力于研究热消融温度和各种物理参数之间的关系，但在实际的应用场景中，物理信号一般都是在人体自由呼吸的状态下采集的，因而不可避免地会在最终的温度估计结果中引入呼吸运动伪像。

目前临床上为了减小患者自由呼吸运动的影响，可以采用屏息法、植入金属标记物运动追踪法、在线和离线门控法、呼吸运动模型法。但上述方法均存在显著缺点，屏息法的数据采集时间有限、植入金属标记物为有创法、门控法操作复杂耗时较长、运动模型的拟合效果不佳。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种热消融实时监控的呼吸伪像校正方法及系统，通过独立成分分析自适应提取患者的呼吸运动曲线，然后门控获取特定呼吸时相的实时监控原始输入数据，最后根据热消融温度和特定物理参数之间的关系进行温度估计，从而使得热消融的实时监控结果更加准确。

为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：

一种热消融实时监控的呼吸伪像校正方法，包括步骤：

S1.采集热消融实时监控的原始数据，对所述采集到的原始数据进行预训练，并提取患者的呼吸运动特征；

S2.根据所述提取患者的呼吸运动特征，得到特定呼吸相位的热消融原始输入数据；

S3.根据所述得到的特定呼吸相位的热消融原始输入数据，对热消融温度进行估计，得到估计结果。

进一步的，所述步骤S1具体为：

S11.采集热消融实时监控的原始输入数据X；

S12.对所述采集到的原始输入数据X进行重排，得到重排后的原始输入数据X；

S13.设置待求解的独立成分的个数；

S14.对重排后的原始输入数据X进行中心化处理、白化处理；

S15.选择具有单位范数的初始化随机向量；

S16.更新所述选取的随机向量，并对所述更新后的随机向量进行标准化处理；

S17.判断所述标准化处理后的随机向量是否收敛，若否，则执行步骤S16；若是，则执行步骤S18；

S18.输出所有的独立成分；

S19.选取所有独立成分中具有周期性运动特征的成分，得到患者的呼吸运动曲线。