本發明涉及醫療保健信息,具體而言,涉及一種用于預測控制消融參數的方法及系統。
背景技術:
1、物理熱消融技術是一種通過施加高溫或低溫能量,精準破壞病變組織(如腫瘤)的微創治療手段,廣泛應用于腫瘤介入治療、心血管疾病治療及慢性疼痛管理等領域。近年來,隨著影像引導技術和能量發生裝置的進步,熱消融已成為替代傳統手術的重要選擇。但現有的基于蒸汽的物理熱消融技術通常采用固定的蒸汽溫度、蒸汽供壓以及供壓時長,無法根據實際情況調節蒸汽溫度、蒸汽供壓以及供壓時長,然而,其臨床效果與安全性高度依賴于治療過程中能量參數的精準控制,如何實現智能化的參數精確調控仍存在顯著技術瓶頸。
技術實現思路
1、本發明的目的在于提供一種用于預測控制消融參數的方法及系統,以改善上述現有的基于蒸汽的物理熱消融系統缺乏精確調控的問題。
2、為了實現上述目的,本申請實施例提供了如下技術方案:
3、一方面,本申請實施例提供了一種用于預測控制消融參數的方法,所述方法適用于消融系統,所述系統包括蒸汽發生器、探頭裝置和影像裝置,所述方法包括:獲取影像設備反饋的目標組織的厚度波動曲線,所述厚度波動曲線為操作人員通過操作影像設備獲得;基于所述厚度波動曲線計算探頭裝置的蒸汽需求參數,所述蒸汽需求參數包括蒸汽壓力、蒸汽溫度和蒸汽供壓時長;基于連接管型號得到連接管參數,所述連接管參數包括連接管的直徑和連接管的長度,所述連接管用于連接蒸汽發生器和探頭裝置,進而將蒸汽發生器中的蒸汽輸送至探頭裝置;基于所述連接管參數計算得到蒸汽補償參數,所述蒸汽補償參數包括蒸汽補償壓力和蒸汽補償溫度;基于蒸汽補償壓力、蒸汽補償溫度、蒸汽壓力和蒸汽溫度計算得到蒸汽發生器對應的實際蒸汽供應參數,所述實際蒸汽供應參數包括實際蒸汽供應溫度、實際蒸汽供應壓力和實際蒸汽供應時長。
4、可選地,所述基于所述厚度波動曲線計算探頭裝置的蒸汽需求參數,包括:
5、基于預設單位分割長度將厚度波動曲線分割為多個波動線段,并通過數值逼近算法一次構建每個波動線段對應的中軸線,并計算每個中軸線對應的斜率;
6、并將斜率超過第一預設閾值的中軸線標記為第一分隔段,并檢測每個第一分割段是否相鄰,并將相鄰的第一分隔段合并為第二分隔段;
7、基于第一分隔段和第二分隔段將多個波動線段分割為多個波動線段集合,并計算每個波動線段集合對應的均值厚度,并通過聚類算法對多個均值厚度進行歸類進而得到至少兩個均值類集,且每個均值類集對應的波動線段的數量大于第二預設閾值;
8、計算多個均值類集之間的差值,若差值小于第三預設閾值,則基于每個波動線段集合中波動線段的數量對每個波動線段集合對應的均值厚度進行加權,進而計算得到厚度參考值,并基于厚度參考值計算得到蒸汽需求參數;
9、若差值大于第三預設閾值,則基于均值類集中的多個波動線段集合中的波動線段的總數計算得到蒸汽供壓時長,基于均值類集對應的平均厚度值計算得到蒸汽壓力和蒸汽溫度。
10、第二方面,本實施例提供了一種用于預測控制消融參數的系統,所述系統包括:
11、獲取模塊,用于獲取影像設備反饋的目標組織的厚度波動曲線,所述厚度波動曲線為操作人員通過操作影像設備獲得;
12、第一計算模塊,用于基于所述厚度波動曲線計算探頭裝置的蒸汽需求參數,所述蒸汽需求參數包括蒸汽壓力、蒸汽溫度和蒸汽供壓時長;
13、第二計算模塊,用于基于連接管型號得到連接管參數,所述連接管參數包括連接管的直徑和連接管的長度,所述連接管用于連接蒸汽發生器和探頭裝置,進而將蒸汽發生器中的蒸汽輸送至探頭裝置;
14、第三計算模塊,用于基于所述連接管參數計算得到蒸汽補償參數,所述蒸汽補償參數包括蒸汽補償壓力和蒸汽補償溫度;
15、第四計算模塊,用于基于蒸汽補償壓力、蒸汽補償溫度、蒸汽壓力和蒸汽溫度計算得到蒸汽發生器對應的實際蒸汽供應參數,所述實際蒸汽供應參數包括實際蒸汽供應溫度、實際蒸汽供應壓力和實際蒸汽供應時長。
16、本發明的有益效果為:
17、相較于傳統的固定消融參數的控制方法,即較少考慮實際目標組織的厚度,消融過程中的蒸汽的供壓大小、供壓溫度和供壓時長全是預先通過大數據構建的理想化目標組織模型設置的固定值,缺乏變通性,而本發明專利基于當前的實際目標組織的厚度波動曲線、連接管的直徑和連接管的長度實現對蒸汽溫度、蒸汽供壓和蒸汽供壓時長的修正,進而使蒸汽溫度、蒸汽供壓和蒸汽供壓時長不在是固定值,而是動態變化的,更加貼合當前目標組織的真實情況,具體而言:
18、一方面,目標組織的不同厚度對應的蒸汽需求不同,物理熱消融操作的整體時長較短,因此對于針對厚組織,并不能僅通過增加供壓時長進行針對性的處理(厚組織主要通過補償供壓時長進行處理),還可以再一定范圍內提升對應的蒸汽溫度和/或蒸汽壓力(調節范圍較小);
19、第二方面,本發明還充分考慮了連接管的直徑和連接管的長度對蒸汽的衰減影響,進而引入了基于連接管型號的蒸汽參數補償(避免傳統消融設備與連接管型號強制綁定的弊端,有效增加設備配件的拓展性)。
20、本發明的其他特征和優點將在隨后的說明書闡述,并且,部分地從說明書中變得顯而易見,或者通過實施本發明實施例了解。本發明的目的和其他優點可通過在所寫的說明書、權利要求書以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。
1.一種用于預測控制消融參數的方法,所述方法適用于消融系統,所述系統包括蒸汽發生器和影像裝置,其特征在于,所述方法包括:
2.根據權利要求1所述的用于預測控制消融參數的方法,其特征在于,所述基于所述厚度波動曲線計算探頭裝置的蒸汽需求參數,包括:
3.一種用于預測控制消融參數的系統,其特征在于,所述系統包括: