[發明專利]一種退針布針系統及其定位方法

有效

• 申請號: 201911277623.2
• 申請日: 2019-12-11
• 公開（公告）號: CN110882057B
• 公開（公告）日: 2023-01-20
• 發明（設計）人: 孫良俊;王金洪;周厚超;傅齊鳴;周宇韜
• 申請（專利權）人: 南京億高微波系統工程有限公司
• 主分類號: A61B34/10
• 分類號: A61B34/10;A61B34/20;G06T17/00;G16H30/20;A61B18/18
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種退針定位系統，該系統包括針道管理模塊、熱場計算模塊、針道計算模塊，其中，針道管理模塊管理消融屬性信息，對針道進行增刪改查操作；熱場計算模塊根據針道管理模塊的消融屬性信息，計算消融針相應的熱場范圍；針道計算模塊，獲取針道管理模塊的消融屬性信息和熱場計算模塊得到的熱場范圍，根據當前針尖點位置沿基礎針道方向計算出更新后的新的針尖點位置，得到消融針的更新位置，并將更新后的位置更新至針道管理模塊。本發明還提供了該退針定位系統的定位方法。本發明還提供了退針布針系統，可以對退針消融方案進行規劃。本發明能夠仿真消融針及其熱場模型，根據腫瘤適形消融，解決了退針過程中不準確且不直觀的問題。

技術領域

本發明涉及一種消融針系統，尤其涉及一種退針布針系統及其定位方法。

背景技術

微波消融手術中的穿刺路徑規劃步驟是保證治療計劃高效、安全的關鍵步驟。臨床中，針對大腫瘤常采用退針消融策略，即先通過一根消融針在某一入針深度消融一段時間，再沿同一直線向體外退出一定距離繼續消融，如此重復若干次。

醫生為在手術中達到適形消融的目的會對退針過程進行預先計劃，但目前尚未有計劃系統提供退針消融場景的模擬。目前的技術方案中針道共線主要依靠肉眼觀察，該操作在三維空間中難以完成；當前的技術方案也無法直觀地評估退針后的消融范圍。

醫生為在手術中為達到適形消融、減少消融針數量節省成本以及降低插針難度的目的會較多的使用退針過程進行預先計劃，但目前尚未有計劃系統提供退針消融場景的模擬，無法精準計劃退針距離達到最佳覆蓋效果。

發明內容

發明目的：本發明提出一種退針定位系統，可以對消融針進行定位。本發明的另一目的是提供基于該定位系統的定位方法。本發明還提供了退針布針系統，可以對退針消融方案進行規劃。

技術方案：本發明所述的退針定位系統，該系統包括：

針道管理模塊，用于管理消融屬性信息，對針道進行增刪改查操作；

熱場計算模塊，用于根據針道管理模塊的消融屬性信息，計算消融針相應的熱場范圍，所述消融屬性信息包括：消融針屬性信息及其空間參數、消融參數，其中，所述消融針屬性信息包括：消融針型號、針桿直徑、消融針有效長度、微波發射窗口位置，所述空間參數包括：針尖點位置、入針點位置、針道俯仰角、偏向角、入針深度，所述消融參數包括消融功率、消融時長；

針道計算模塊，用于獲取針道管理模塊的消融屬性信息和熱場計算模塊得到的熱場范圍，根據當前針尖點位置沿基礎針道方向計算出更新后的新的針尖點位置，得到消融針的更新位置，并將更新后的位置更新至針道管理模塊。

進一步地，所述針道計算模塊包括：

有效性檢測單元，用于對消融針的更新位置進行有效性檢測，若不符合，則提示針道管理模塊重新設置更新參數。

優選地，所述有效性檢測單元，用于根據針道計算模塊給出的新的針尖點位置，得到經皮入針深度，結合消融屬性信息，判斷入針深度是否大于等于最小入針深度且小于等于消融針有效長度，否則提示針道管理模塊重新設置更新參數。

進一步地，所述熱場計算模塊包含熱場數據庫，所述熱場數據庫以(M，P，T)為熱場信息索引唯一確定一個熱場，M為消融針型號、P為消融功率、T為消融時長，得到熱場數據庫；熱場計算模塊根據針道管理模塊中的消融屬性信息，讀取熱場數據庫中對應的熱場，在熱場坐標系下抽取等溫面，將該等溫面轉換至對應針道坐標系。

優選地，所述等溫面的抽取通過MarchingCube算法實現。

本發明所述的退針布針系統，包括上述的退針定位系統，以及：

器官與靶區管理模塊，用于獲取目標器官及腫瘤靶區影像數據，并生成目標器官及靶區三維模型；