[发明专利]一种重叠覆盖椭球体的消融灶产生系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，其特别涉及肿瘤等肿物的射频消融技术，具体的讲是一种重叠覆盖椭球体的消融灶产生系统及方法。

背景技术

射频消融是临床治疗肝癌的一种有效的微创手段。射频消融术是借助超声的引导，把电极针直接插入肿瘤内，推开内套针，其顶端有9根极细的多极针如伞样包绕肿物；通过多极针发射射频能量，热能可均匀分布在肿瘤内，使肿瘤局部产生高温、干燥，最终发生凝固性坏死而达到杀灭肿瘤的目的。

在现有技术中，利用射频消融方法消融肿瘤等肿物的仪器已被广泛应用，例如：中国专利97216395.1公开了一种前列腺组织内消融治疗仪，中国专利93225327.X公开了一种射频消融治疗仪，中国专利99248085.X还公开了一种巨能肿瘤消融刀，这些都是采用射频能量产生消融灶的仪器。

由于肝癌是世界上流行最广的10种恶性肿瘤之一，同时也是我国癌症死亡率的第三位，因此专门用于消融肝癌的射频消融仪器也被广泛应用。例如，中国专利99113777.9公开了一种治疗肝癌门静脉癌栓的超声消融系统，其通过微机、超声波发生器、换能器、变幅杆导丝、射频针等部分所组成的系统，在微机的控制下通过变幅杆导丝产生消融灶，从而消融癌栓。该系统不仅可以消融癌栓，还可以消融其它血管内癌栓或沙样结石的治疗。

但是，现有技术中的多数射频设备单次布针仅能产生一个直径在3cm至5cm的球形凝固灶，对于较大肿瘤而言，单个消融灶不能覆盖整个肿瘤，因此需多次布针重叠消融才能彻底覆盖灭活，也就是说需要产生多个消融灶才能完全覆盖大的肿瘤。由于肿瘤往往是不规则形状，而消融灶为标准的球体，所以在什么位置产生消融灶、产生几个消融灶才能更好的覆盖不规则状的肿瘤是一个关键问题，因为如果产生的消融灶个数不够则不能完全覆盖肿瘤，如果产生的消融灶个数过多则会破坏周围健康组织，消融灶位置的差错同样会导致消融效果不佳。可见治疗者不能准确判断完全灭活大肿瘤所需的消融次数(即消融灶个数)和布针位置(即消融灶位置)是导致治疗失败的重要原因。因此，临床迫切需要一种能够精确把握消融灶产生个数及位置的系统和方法。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种重叠覆盖椭球体的消融灶产生系统及方法，用以在正确的位置产生适当数量的消融灶球体，从而用最少的布针次数覆盖最大范围的肿物，并减少对肿物周围的正常组织的损伤。

本发明的技术方案为：一种重叠覆盖椭球体的消融灶产生系统，包括：主机和射频针装置；还包括：被消融物检测装置，用于将被消融物的形状按照椭球体进行处理，测量所述被消融物长轴、宽轴和高轴的长度，并将测量的数据输入所述的主机；所述的主机包括：消融灶设定单元，用于设定所述射频针所产生的消融灶的大小；层设定单元，用于设定覆盖所述被消融物所需的消融灶层数；分层单元，根据所述的被消融物长轴、宽轴和高轴的长度得到所述椭球体的中心坐标，在所述的高轴上以相对于中心坐标的设定距离划分出垂直于所述高轴的层数与所述消融灶层数相等的横截面层；层覆盖单元，根据所述消融灶的大小和所述横截面的长轴及宽轴的长度得出覆盖所述横截面层所需的消融灶的个数以及每个消融灶的相对于所述椭球体坐标系的球心坐标；所述的射频针装置，用于根据所述主机输出的消融灶个数以及位置信息，在相应的位置产生消融灶。

本发明还提供了一种重叠覆盖椭球体的消融灶产生方法，将被消融物的形状按照椭球体进行处理，测量所述被消融物长轴、宽轴和高轴的长度；设定消融灶的大小；设定覆盖所述被消融物所需的消融灶层数；根据所述的被消融物长轴、宽轴和高轴的长度得到所述椭球体的中心坐标，在所述的高轴上以相对于中心坐标的设定距离划分出垂直于所述高轴的层数与所述消融灶层数相等的横截面层；根据所述消融灶的大小和所述横截面的长轴及宽轴的长度得出覆盖所述横截面层所需的消融灶的个数以及每个消融灶的相对于所述椭球体坐标系的球心坐标；根据输出的消融灶个数以及位置信息，在相应的位置产生消融灶。

本发明的有益效果在于，本发明系统和方法提供了精确的消融灶的产生数量和位置，用最少的布针次数覆盖最大范围，并减少对周围正常组织的损伤。

附图说明

图1为本发明系统的连接关系图；

图2为本发明主机的结构框图；

图3为本发明进行层覆盖时3个圆所能覆盖圆周半径最大值示意图；

图4为本发明进行层覆盖时3个小球在界面圆上的投影示意图；

图5为本发明进行层覆盖时小球圆心投影示意图；

图6为本发明层覆盖和判断输出的流程图；