[發(fā)明專利]治療輔助裝置以及治療輔助方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810216095.9
• 申請日: 2018-03-15
• 公開（公告）號: CN109009430B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吉川秀樹;炭野重雄
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社日立制作所
• 主分類號: A61B34/10
• 分類號: A61B34/10;A61B90/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 劉慧群

本發(fā)明涉及治療輔助裝置以及治療輔助方法。提示將熱源的位置和治療順序最佳化的治療計劃。治療輔助裝置具有處理器和與所述處理器連接的存儲裝置，所述存儲裝置保持治療對象的生物體內(nèi)的組織的圖像信息，所述處理器從所述圖像信息提取所述生物體內(nèi)的血管結(jié)構(gòu)，基于提取出的所述血管結(jié)構(gòu)來算出用于針對包含提取出的所述血管結(jié)構(gòu)的至少一部分在內(nèi)的治療預(yù)定區(qū)域的熱治療的一個以上的熱源的位置，輸出用于顯示包含算出的所述一個以上的熱源的位置的圖像的數(shù)據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及輔助熱治療的技術(shù)。

背景技術(shù)

以超聲波、MRI(Magnetic Resonance Imaging，磁共振成像)、以及X射線CT(Computed Tomography，計算機斷層掃描)為代表的醫(yī)療用的圖像顯示裝置作為將不能目視的生物體內(nèi)的信息以數(shù)值或圖像的形態(tài)予以提示的裝置而被廣泛利用。在血管的圖像化中主要使用造影劑，在造影超聲波(CEUS：Contrast-enhanced US)中使用巨泡(微小氣泡)，在造影MRI(MRA：MR angiography)中利用釓造影劑，在造影CT(CTA：CT angiography)中利用碘造影劑。超聲波有基于相關(guān)運算的非造影的血管圖像化技術(shù)，由于近年來高速收發(fā)以及高速運算的技術(shù)進展，描繪腫瘤性血管或炎癥性血管等0.1mm級別的毛細血管的高分辨率化得以實現(xiàn)。腫瘤性血管與正常組織相比分布或形狀異常，在腫瘤診斷中是重要的觀察對象。因此，在圖像診斷設(shè)備中，除了血管描繪的高分辨率化、高靈敏度化的畫質(zhì)提升以外，評價組織性狀、血流動態(tài)等功能性的技術(shù)開發(fā)也在推進。

另一方面，關(guān)于治療技術(shù)，入院期間短、術(shù)后過程也良好的微創(chuàng)治療普及，適應(yīng)疾患也在擴大。微創(chuàng)治療種類繁多，有在體表部開2cm程度的孔并在插入的內(nèi)窺鏡下進行手術(shù)的腹腔鏡手術(shù)、使患部熱壞死的熱治療技術(shù)。作為熱治療而提出各種方法，適應(yīng)疾患各不相同。例如射頻燒灼治療(RFA：Radio frequency ablation)將在前端具備電極的針穿刺到患部，將半徑10mm程度的區(qū)域加溫到70度程度來使組織熱壞死。其主要適應(yīng)肝癌，與開腹手術(shù)相比切開部小，出血也少，因此患者的身體的創(chuàng)傷極少。除此以外，臨床利用了以下技術(shù)：利用微波的MWA(Micro wave ablation)、作為冷卻治療的Cryo、利用強力聚焦超聲波來在焦點形成加溫區(qū)域從而使組織凝固的HIFU(High intensity focused ultrasound)。在微創(chuàng)治療中，由于不能直接觀察患部，因此需要事前掌握患部、周邊組織的位置關(guān)系，或者血管、神經(jīng)的分布，術(shù)前模擬被認為很重要。

在專利文獻1中記載了因燒灼器件引起的患者個別的臟器內(nèi)的溫度分布的術(shù)前模擬。在該模擬中，從醫(yī)用圖像提取患者的血管結(jié)構(gòu)，進行考慮了在血管作用下的熱沉效應(yīng)的傳熱推定。對應(yīng)于不同的燒灼電流以及不同的燒灼器件的位置來生成顯示燒灼的效果的溫度圖，基于此來決定燒灼器件的更合適的位置。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：美國專利申請公開第2014/0296842號說明書

熱微創(chuàng)治療的課題是加溫引起的溫度分布的預(yù)測困難從而熱源配置的最佳化困難這一點。其主要要因是在血流作用下的熱傳遞(熱沉效應(yīng))。傳熱(heat transfer)大致分為熱主要在組織內(nèi)從高溫部傳到低溫部的熱傳導(dǎo)(thermal conduction)、和因流體(血流)內(nèi)部的溫度梯度引起的熱移動即熱傳遞(heat convection)。腫瘤內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)實際上非常復(fù)雜，但通過忽視對象性或生物體組織內(nèi)的熱傳導(dǎo)率的差異等簡單模型化，能進行某種程度的溫度分布的預(yù)測。但是，血管結(jié)構(gòu)有1mm到0.1mm的寬度，進而熱傳遞的影響因血管密度、蜿蜒性而不同，因此與熱傳導(dǎo)相比較，影響更大。因此，在血管附近發(fā)生加熱不足，伴隨復(fù)發(fā)風(fēng)險。為了避免這一情況，將比腫瘤大10mm以上的區(qū)域設(shè)定為富余區(qū)域來進行治療。

專利文獻1記載的技術(shù)從醫(yī)用圖像提取血管，進行考慮熱沉效應(yīng)的傳熱推定。傳熱推定的結(jié)果作為溫度圖來顯示，手術(shù)人員以顯示結(jié)果為參考來進行熱源配置的術(shù)前計劃。