[发明专利]一种基于仿真温度场的微波消融术中疗效评估方法

说明书

一种基于仿真温度场的微波消融术中疗效评估方法，包括以下步骤：S1、构建离散点温度场数据的插值算法；S2、绘制差值后高分辨率仿真温度场地形图，包括将温度与颜色进行对应以及按像素点坐标描点；S3、计算插值后的数据的各项可视化指标，包括：等温线、边界线、两点实际距离、任意点温度、模拟3D仿真效果图、消融长短径及变化曲线、消融体积及变化曲线的计算；S4、将仿真结果与术中治疗进度同步可视化展示；S5、根据预设治疗结束信息对治疗进程进行报警；该基于仿真温度场的微波消融术中疗效评估方法成本低且准确度高。

技术领域

本发明涉及医疗领域，尤其涉及一种基于仿真温度场的微波消融术中疗效评估方法。

背景技术

微波热消融疗法因其疗效明显、微创、毒副作用小、并发症少等优势，被认为是继手术、化疗、放疗、免疫治疗等后又一种新型有效的恶性肿瘤治疗的方法，在临床肿瘤治疗中已经发挥了巨大的作用，已经广泛用于肝癌、肺癌、肾癌等常见肿瘤。但是，微波肿瘤热消融中仍存在许多需要解决的科学及技术问题，其中最主要的之一就是微波消融治疗中实时疗效评估问题。目前临床还不能正确反应肿瘤组织的消融程度，为了更为准确的对消融疗效进行评估，建立术中同步微波消融仿真模型实现疗效实时评估成为精准消融的难点。

其中，肿瘤的热疗过程存在产热和散热的过程，温度场的大小、形状不仅受加热辐射器的形状、发射功率、作用时间等因素的影响，而且与肿瘤组织的导热率和血液灌注率等热物性有关。由于人体组织的高度复杂性及测量方法的局限性，上述生物可视化指标常不易准确测得；同样在肝组织中，也难以通过多点精确布点测温来了解三维温度场的分布。

另外，微波消融下生物组织的温度场变化是一个动态变化过程，温度场模拟是微波热疗手术术前规划系统的重要组成部分，能够帮助医生有效地预测热场的分布，由于不能大量进行人体实验，目前主要热疗温度数据都是建立在模型或动物肝脏实验的基础上，且目前仿真模拟是在术前模拟，医生无法在手术过程中有效的评估温度场情况。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种基于仿真温度场的微波消融术中疗效评估方法，本发明为了解决上述技术问题而采用以下技术方案：

一种基于仿真温度场的微波消融术中疗效评估方法，其包括以下步骤：

S1、构建离散点温度场数据的插值算法，且插值算法包括缺失数据填补、生成线性间距向量以及二维线性插值和数据取整并存储；

S2、绘制差值后高分辨率仿真温度场地形图，包括将温度与颜色进行对应以及按像素点坐标描点；

S3、计算插值后的数据的各项可视化指标，包括：等温线、边界线、两点实际距离、任意点温度、模拟3D仿真效果图、消融长短径及变化曲线、消融体积及变化曲线的计算；其中，任意点温度绘制方法包括：获取用户鼠标位置、获取对应位置温度值并且随时间变化进行刷新；消融长短径及变化曲线包括：根据用户输入的消融边界温度选取消融区域、查询消融区域的横纵坐标最大值和最小值、根据横纵坐标最大值和最小值估算消融区域长径a和短径b、按照时间变化刷新可视化指标；消融体积及变化曲线包括：根据长径a和短径b估算消融区域体积，计算公式为：

并且按照时间变化刷新可视化指标；

S4、将仿真结果与术中治疗进度同步可视化展示，包括：将数据与秒数对应，按秒读取数据，与治疗开始开关关联，其中所述数据与秒数对应公式为：

其中t为当前对应秒数，i为当前数据位置，最后对t舍去小数部分取整；

S5、根据预设治疗结束信息对治疗进程进行报警包括：读取用户输入的治疗截止边界长径、短径且实时判断当前仿真消融边界长径、短径，将当前消融长短径与预设截止边界长径、短径对比，若长径或短径大于预设值，则自动报警自动报警。