[发明专利]消融处置规划及设备

说明书

技术领域

本发明涉及消融处置规划方法以及消融处置规划和针引导方法。此外，本发明涉及用于执行此类方法的设备、适于当在计算机上执行时控制此类方法的计算机程序以及在其上存储有此类计算机程序的计算机可读介质。

背景技术

为了处置癌症，可能必须去除或破坏患者身体内的肿瘤组织。由于成像技术的进步和高度可控医学设备的可用性，消融技术正成为各种非可切除肿瘤的可行处置选项。

当前，通常使用三种消融方法：

-RFA（射频消融）是最常用的消融方法，其通过将射频能量转化成热量来杀死肿瘤组织。RFA设备通常具有1.2-1.6mm的直径并且也可以产生具有1.5-7cm的直径的消融区。

-另一种广泛可用的消融治疗方法是冷冻消融，其中代替加热组织，冷冻被用于导致组织的坏死。在该方法中，细胞死亡是由于细胞间水分的快速冷冻。为了冷冻肿瘤组织，特殊的针可以被经皮——即穿过皮肤放置到肿瘤中。氩气被递送穿过该针，由此产生具有可预测的尺寸和形状的冰冷消融体积。冷冻消融设备通常具有1.2-8mm的直径并且可以产生具有4-5cm的直径的消融区。

-微波消融是即将到来的热消融技术，其中可以利用微波来加热组织。微波消融探头通常具有1.2-5.7mm的直径并且产生具有1.7-6cm的直径的消融区。

特定消融设备意欲在其中消融/杀死肿瘤组织的预测消融体积一般由设备制造商确定和供应。例如，对于冷冻消融设备，一般如图1所示在三个不同温度下指定等温线。在此，可以在由冷冻消融针5生成的整体消融体积1内定义各个体积区域3a、3b、3c，使得每个体积区域3a、3b、3c的表面被定义在具有相应温度——例如-40°、-20°和0°的位置处。相应地，等温线内部的体积具有低于该等温线的温度值的温度。因此，0°等温线定义整体消融体积1，在其中组织在冷冻消融期间被冰冻。由于消融针5在冷却过程中形成对称轴，每个消融区域3a、3b、3c以及对应于0℃消融区域3c的整体消融体积1可能具有椭球或椭球体形状。例如，包围最高温度体积区域3c的椭球可以具有尺度为32mm×56mm的主轴，而由-40℃等温线包围的内体积区域3a可以具有14.5×34mm的尺度。冰冻前面可以在针尖前方延伸大约6mm。

在消融程序过程中，患者一般被定位在CT或MRI扫描器中，并且一个或多个消融针在实时CT透视或超声的引导下被插入肿瘤组织中。该程序经常由医院的放射科中的介入放射学家执行。

在此，实现成功坏死的一些挑战通常是：

-处置具有例如比消融针的消融体积的典型尺度更大的尺度的中等或大型肿瘤;

-精确且可复制的消融针放置，即将消融针朝着肿瘤组织内的正确位置插入患者体内，使得消融针的位置和取向被选择为使得在消融过程期间所有的肿瘤组织都被破坏。

创建大的和/或复杂的消融体积的优选方法是使用具有多个交叠消融体积的多个消融针。常规地，此类交叠消融体积可能主要在介入放射学家的头脑中创建而没有视觉反馈。由于针对冷冻消融的示例消融等温线一般是取决于针插入方向对称地确定尺寸的——即可能具有椭球形状，可以由消融针目标位置和消融针插入方向/取向两者确定有效面积。因此，显然，在没有例如外科医生或放射学家的用户的精确可靠的协助——特别是对于消融针的倾斜插入角——的情况下有效消融体积的精确控制可能是困难的。

发明内容

因此，可能需要消融处置规划方法以及消融处置规划和引导方法，其允许可靠地规划患者体内包含例如肿瘤组织的感兴趣区域内的消融体积以及可选地随后引导消融针以便定位和定向该针，使得在消融程序中该消融体积被消融。特别地，可能期望提供允许以倾斜角度递送消融针并允许在任意平面取向观察消融体积覆盖率的此类消融处置规划方法。此外，可能需要适于执行或控制此类方法的消融处置规划设备以及消融处置规划和引导设备、当在计算机上执行时适于控制或执行此类方法的计算机程序单元以及包含存储于其上的此类计算机程序执行的计算机可读介质。

这些需求可以通过随附的各个独立权利要求的主题来满足。本发明的实施例在从属权利要求中给出。

诸如射频消融、冷冻消融或微波消融的经皮消融的成功可能主要取决于插入消融针时所取的位置和取向的精确性，从而使得在破坏整个肿瘤的同时避免损伤其他器官且使局部复发的风险最小化。