[发明专利]一种基于磁共振引导的激光消融评估系统

权利要求书

1.一种基于磁共振引导的激光消融评估系统，其特征在于，包括预估模块、监测模块以及评估模块，其中：

所述预估模块用于进行以下至少之一的处理：创建出计划消融区域、完成对计划消融面积以及计划消融参数的预估、生成手术方案，并且所述处理包括：

获取病灶组织的医学影像；

确认所述病灶组织的组织类型和组织属性；

根据所述医学影像生成所述病灶组织的三维模型，所述三维模型附带有所述组织类型和所述组织属性；

根据所述三维模型，针对所述病灶组织的不同组织类型进行分割，分成可三维立体显示的多个分割区域；

基于每个所述分割区域的组织属性模拟实际消融过程动态的温度分布和/或消融损毁情况百分比分布图，以确定整个所述三维模型的手术方案；

所述监测模块对消融过程进行实时监测；

所述评估模块重建出实际消融区域，对所述计划消融区域与所述实际消融区域的图像进行对比分析得到影像评估信息，所述影像评估信息显示于人机交互模块；所述影像评估信息至少包含以下之一：消融面积百分比、组织皱缩情况、组织膨胀情况、组织水肿情况。

2.根据权利要求1所述的一种基于磁共振引导的激光消融评估系统，其特征在于，所述预估模块基于所述计划消融面积和所述手术方案，通过拟合函数完成对所述计划消融参数的预估，所述拟合函数表示为预定激光功率和激光波长下消融时间和消融面积的函数，其公式为：

其中，Area(t)为分段函数，用以表示在消融时间t时的消融面积；C₀为第一常数，C₁为第二常数，C₂为第三常数，C₃为第四常数，其中，C₀、C₁、C₂、C₃为预先获取的常数；t为消融时间；C_max为最大消融面积；y是拟合函数线性增长结束点的时间；z是最大消融面积达成的时间。

3.根据权利要求2所述的一种基于磁共振引导的激光消融评估系统，其特征在于，所述拟合函数通过以下得到：

获取若干组实际消融实验数据，所述实际消融实验数据包含激光出光功率、消融时间、消融面积、激光波长和总能量；

对所述实际消融实验数据进行拟合，得到所述拟合函数。

4.根据权利要求1所述的一种基于磁共振引导的激光消融评估系统，其特征在于，所述预估模块至少考虑含血流灌注影响的生物传热模型和/或能量仿真模型模拟实际消融过程动态的温度分布和/或消融损毁情况百分比分布图；和/或，热消融计算模型为阿伦尼乌斯方程或CEM43模型。

5.根据权利要求1所述的一种基于磁共振引导的激光消融评估系统，其特征在于，所述手术方案包括以下至少之一：光纤插入路径、计划消融次数、所述计划消融区域、所述计划消融面积以及所述计划消融参数；和/或

所述消融参数包含以下至少之一：激光的出光功率、激光的出光时间、激光的出光模式、冷却介质的循环速率、激光的波长、总能量；和/或

所述组织属性包含以下至少之一：组织的各向异性、组织的吸收率、组织的反射率、组织的折射率、组织的血流灌注率、组织的导热系数、组织的热传导、组织的比热、组织的热传递。

6.根据权利要求4所述的一种基于磁共振引导的激光消融评估系统，其特征在于，所述阿伦尼乌斯方程反映化学反应速率随温度变化关系的经验公式，具体为：

其中，所述阿伦尼乌斯方程用于术中的实时消融反馈，R是通用气体常数，T：为温度k，A是阿伦尼乌斯常数，单位为s^-1，E_a是活化能，c(0)为细胞的初始浓度，c(t)为时间t时的细胞浓度。