肝癌微波消融术能量估计方法

1.本发明属于介入技术领域，尤其涉及肝癌微波消融术能量估计方法。


背景技术：

2.超声引导下进行介入微波消融治疗肝癌是目前国内发展迅速的一种微创介入治疗肝癌的新技术。它是在超声的影像引导下，进行肝癌病灶的精准定位。然后将微波消融针，插入到肝癌的核心部位。通常是建议全身麻醉来减少术中的疼痛不适。整个治疗的操作是由超声介入科医生在超声室来进行。
3.微波消融针通电工作后，消融针产生微波电磁场，在微波电磁场的作用下，覆盖区域内的肿瘤组织当中的水分子，蛋白质分子等极性分子会产生高速的震动，肿瘤组织中水分子之间相互碰撞摩擦，在短时间内产生高温，使得肝癌组织的肿瘤细胞发生凝固坏死，从而达到热消融肝癌的目的。
4.现有一种适于大肝癌的介入消融治疗的微波消融针，该装置包括握把，所述握把的一端连接有针头固定套，且握把的另一端滑动插接有抽拉杆，所述抽拉杆的端部设有辐射器，所述针头固定套的端部通过螺纹固定连接有消融针针体，且消融针针体的前端连接有穿刺针头，所述消融针针体靠近穿刺针头的一端设有滑动杆，且辐射器滑动连接在滑动杆的外壁；但是现有装置不能对微波消融过程中需要使用的能量进行估算，耗费能量过多对患者肿瘤覆盖区域其他组织造成损伤，因此，我们提出肝癌微波消融术能量估计方法。


技术实现要素：

5.本发明提供肝癌微波消融术能量估计方法，旨在解决现有装置不能对微波消融过程中需要使用的能量进行估算，耗费能量过多对患者肿瘤覆盖区域其他组织造成损伤的问题。
6.本发明是这样实现的，肝癌微波消融术能量估计方法，所述肝癌微波消融术能量估计方法包括：
7.获取肝癌患者病理数据，所述患者病理数据包括患者历史病理数据以及患者肿瘤超声图像；
8.以患者病理数据为输入消融靶区确定模型，确定待消融的肿瘤靶区具体位置；
9.根据预设的肿瘤靶区能量响应模型确定待消融肿瘤靶区中能量消耗点在多组预设响应位置上的能量响应结果；
10.基于能量响应结果计算请求消融肿瘤靶区的能量估算数据，输出能量估算数据。
11.优选地，所述获取肝癌患者病理数据的步骤，具体包括：
12.通过主控函数获取患者病理配置文件；
13.通过患者病理配置文件获取患者手术码以及手术码所对应的历史能量消耗数据；
14.根据患者手术码对应的患者信息内存位置，调用患者手术码对应的患者内存信息所指向的患者基础信息，并对患者基础信息进行转码处理，生成基础信息唯一标识码。
15.优选地，所述对患者基础信息进行转码处理，生成基础信息唯一标识码的步骤，具体包括：
16.响应生成基础信息唯一标识码的转码请求，所述转码请求携带有患者肿瘤靶区三维定位位置、患者标识码以及患者登录验证信息；
17.根据患者肿瘤靶区三维定位位置、患者标识码以及患者登录验证信息从数据库中获取患者肿瘤靶区三维定位位置、患者标识码以及患者登录验证信息所对应的代码；
18.将患者肿瘤靶区三维定位位置、患者标识码以及患者登录验证信息对应的代码替换患者肿瘤靶区三维定位位置、患者标识码以及患者登录验证信息。
19.优选地，所述消融靶区确定模型的建立方法，具体包括：
20.采集消融医疗设备的参数信息和消融历史信息，并筛选参数信息和消融历史信息，筛选出有效的参数信息和消融历史信息，获取标准的参数信息和消融历史信息；
21.提取标准的参数信息和消融历史信息，以参数信息和消融历史信息为输入，通过数据分析模块分析参数信息和消融历史信息，生成参数信息和消融历史信息分析报告；
22.遍历每组生成参数信息和消融历史信息分析报告，提取消融靶区确定模型相关联的关键消融节点；
23.提取多组关联的关键消融节点，生成消融靶区确定模型建立架构树，通过模型建立模块训练多组标准数据，建立消融靶区确定模型。
24.优选地，所述提取多组关联的关键消融节点，生成消融靶区确定模型建立架构树，通过模型建立模块训练多组标准数据，建立消融靶区确定模型的步骤，具体包括：
25.获取多组用于建立消融靶区确定模型的标准数据；
26.模型建立模块根据标准数据的获取时间，并估算实时肿瘤靶区增长数据，计算标准时间差；
27.模型建立模块获取消融医疗设备的参数信息和消融历史信息，并根据消融医疗设备的参数信息和消融历史信息计算标准时间差内实时肿瘤靶区增长数据对应的模型建立架构树变化因子，整合模型建立架构树以及关联的模型建立架构树变化因子，得到消融靶区确定模型。
28.优选地，所述根据预设的肿瘤靶区能量响应模型确定待消融肿瘤靶区中能量消耗点在多组预设响应位置上的能量响应结果的步骤，具体包括：
29.根据确定的待消融肿瘤靶区具体位置确定肿瘤靶区的中心像素点以及多组边缘像素点；
30.基于肿瘤靶区能量响应模型确定能量感受半径参数，提取中心像素点以及多组边缘像素点，计算中心像素点分别与多组边缘像素点之间的距离，提取中心像素点分别与多组边缘像素点之间距离小于能量感受半径参数的多组边缘像素点，得到显著边缘像素点；
31.确定显著边缘像素点与中心像素点之间的三维偏移角度，以显著边缘像素点与中心像素点之间的三维偏移角度输入肿瘤靶区能量响应模型，确定显著边缘像素点与中心像素点的能量响应影响值；
32.基于肿瘤靶区能量响应模型计算显著边缘像素点与中心像素点确定待消融肿瘤靶区的完整能量响应影响值。
33.优选地，所述根据预设的肿瘤靶区能量响应模型确定待消融肿瘤靶区中能量消耗
点在多组预设响应位置上的能量响应结果的步骤，具体还包括：
34.基于肿瘤靶区能量响应模型计算消融医疗设备的水冷能量响应值；
35.将水冷能量响应值与完整能量响应影响值进行去重操作，生成去重能量响应影响值；
36.提取去重能量响应影响值，合并去重能量响应影响值以及完整能量响应影响值，得到合并能量响应影响值。
37.优选地，所述肿瘤靶区能量响应模型的建立方法，具体包括：
38.获取肿瘤靶区能量响应模型建立数据；
39.根据建立数据，抽取建立数据的训练特征；
40.根据训练特征建立对应的肿瘤靶区能量响应模型。
41.优选地，所述根据训练特征建立对应的肿瘤靶区能量响应模型的方法，具体包括：
42.整合多组训练特征作业流；
43.对多组训练特征作业流进行筛选，筛除干扰多组训练特征作业数据；
44.提取筛除干扰后的多组训练特征作业流。
45.优选地，所述根据训练特征建立对应的肿瘤靶区能量响应模型的方法，具体还包括：
46.对多组训练特征作业流进行编排，形成组训练特征作业流对应的模型解耦标准执行流；
47.基于模型解耦标准执行流，执行模型解耦标准执行流，反馈并行化结果；
48.提取并行化结果，生成合并日志，得到肿瘤靶区能量响应模型。
49.与现有技术相比，本技术实施例主要有以下有益效果：
50.本发明实施例实现了对微波消融过程中需要使用的能量进行估算，避免微波消融过程中消耗过多的能量，保证了对肿瘤靶区充分的消融，同时还能避免患者身体受损，利于患者身体的康复。
附图说明
51.图1是本发明提供的肝癌微波消融术能量估计方法的实现流程示意图。
52.图2是本发明提供的获取肝癌患者病理数据的的实现流程示意图。
53.图3是本发明提供的对患者基础信息进行转码处理，生成基础信息唯一标识码的实现流程示意图。
54.图4是本发明提供的消融靶区确定模型的建立方法示意图。
55.图5是本发明提供的通过模型建立模块训练多组标准数据，建立消融靶区确定模型的实现流程示意图。
56.图6是本发明提供的根据预设的肿瘤靶区能量响应模型确定待消融肿瘤靶区中能量消耗点在多组预设响应位置上的能量响应结果的实现流程示意图。
具体实施方式
57.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的
实施例的目的，不是旨在于限制本技术；本技术的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本技术的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。
58.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
59.现有装置不能对微波消融过程中需要使用的能量进行估算，耗费能量过多对患者肿瘤覆盖区域其他组织造成损伤的问题，因此，我们提出肝癌微波消融术能量估计方法，通过获取肝癌患者病理数据，所述患者病理数据包括患者历史病理数据以及患者肿瘤超声图像，以患者病理数据为输入消融靶区确定模型，确定待消融的肿瘤靶区具体位置，根据预设的肿瘤靶区能量响应模型确定待消融肿瘤靶区中能量消耗点在多组预设响应位置上的能量响应结果，最终，基于能量响应结果计算请求消融肿瘤靶区的能量估算数据，输出能量估算数据，实现对微波消融过程中需要使用的能量进行估算，避免微波消融过程中消耗过多的能量，保证了对肿瘤靶区充分的消融，同时还能避免患者身体受损，利于患者身体的康复。
60.本发明实施例提供了肝癌微波消融术能量估计方法，如图1所示，所述肝癌微波消融术能量估计方法包括：
61.步骤s1，获取肝癌患者病理数据，所述患者病理数据包括患者历史病理数据以及患者肿瘤超声图像；
62.本实施例中，患者历史病理数据包括但不限于患者的年龄、性别、家庭住址、紧急联系人、患者病历、同意书、医嘱记录、手术记录以及回访情况，同时患者病历、同意书、医嘱记录、手术记录均有患者、家属、治疗医师以及护理医师的签字协议，并上传至医院患者云储存平台，便于查询。
63.在本实施例中，患者肿瘤超声图像包括但不限于患者术前检查图像、患者术后周期检查图像组，其中，患者术后周期检查图像组为患者术后间隔周期为一周的肿瘤靶区的超声图像。
64.步骤s2，以患者病理数据为输入消融靶区确定模型，确定待消融的肿瘤靶区具体位置；
65.即在本实施例中，治疗医师可以通过治疗设备输入端、智能手机、平板电脑输入患者的基础信息，同时上传患者肿瘤靶区的超声图像，消融靶区确定模型运行，输出肿瘤靶区的具体位置，并对肿瘤消融给出建议和治疗计划。
66.步骤s3，根据预设的肿瘤靶区能量响应模型确定待消融肿瘤靶区中能量消耗点在多组预设响应位置上的能量响应结果。
67.在本实施例中，肿瘤靶区能量响应模型获取肿瘤靶区的具体位置，通过肿瘤靶区能量响应模型运行能够获取肿瘤靶区在多组预设响应位置上的能量响应结果，从而得到预估能量消耗数据。
68.步骤s4，基于能量响应结果计算请求消融肿瘤靶区的能量估算数据，输出能量估
算数据。
69.具体的，能量估算数据以具体数据呈现在治疗设备显示端，治疗设备显示端为人机交互的显示屏，治疗设备可以读取传输至其内部控制系统的估算数据，模拟运行至少三次，得到模拟后肿瘤靶区肿瘤消融状态，辅助患者的治疗。
70.本发明进一步较佳实施例中，如图2所示，所述获取肝癌患者病理数据的步骤，具体包括：
71.步骤s101，通过主控函数获取患者病理配置文件；
72.步骤s102，通过患者病理配置文件获取患者手术码以及手术码所对应的历史能量消耗数据；
73.步骤s103，根据患者手术码对应的患者信息内存位置，调用患者手术码对应的患者内存信息所指向的患者基础信息，并对患者基础信息进行转码处理，生成基础信息唯一标识码。
74.在本实施例中，患者病理配置文件储存在信息处理服务器内，同时信息处理服务器在接收文件时，为了避免信息录入错误，会发送储存确认指令至最少一个负责人，经过负责人确认无误后，信息处理服务器录入患者病理配置文件，同时为了保证患者信息的安全，信息处理服务器对病理配置文件进行协议转码，并将储存码发送给关联责任人，需要调出配置文件时，主控函数生产配置文件取出码，关联责任人响应取出码的调取指令，相关责任人同意后，将配置文件调出。
75.本发明进一步较佳实施例中，如图3所示，所述对患者基础信息进行转码处理，生成基础信息唯一标识码的步骤，具体包括：
76.步骤s1031，响应生成基础信息唯一标识码的转码请求，所述转码请求携带有患者肿瘤靶区三维定位位置、患者标识码以及患者登录验证信息；
77.步骤s1032，根据患者肿瘤靶区三维定位位置、患者标识码以及患者登录验证信息从数据库中获取患者肿瘤靶区三维定位位置、患者标识码以及患者登录验证信息所对应的代码；
78.步骤s1033，将患者肿瘤靶区三维定位位置、患者标识码以及患者登录验证信息对应的代码替换患者肿瘤靶区三维定位位置、患者标识码以及患者登录验证信息。
79.在本实施例中，患者登录验证信息携带有患者固态验证码、动态验证码、患者面部信息或患者指纹信息，通过患者登录验证信息确认患者信息是否正确，若信息无误，则通过对患者基础信息唯一标识码的转码请求，从而避免了患者隐私被泄漏。
80.在本实施例中，肿瘤靶区三维定位位置可以是医疗设备搭载的定位单元接收到的信号场强，同时，接收信号场强时，对不同三维定位位置进行加权计算，即获取的第一定位位置、第二定位位置、第三定位位置......，根据第一定位位置、第二定位位置、第三定位位置......的权重进行排列，得到不同三维位置的权重排列集，进而对患者肿瘤靶区进行三维模拟，而权重排列集能够呈现患者肿瘤靶区的显著特征，提高了三维模拟的效率。
81.本发明进一步较佳实施例中，如图4所示，所述消融靶区确定模型的建立方法，具体包括：
82.步骤s201，采集消融医疗设备的参数信息和消融历史信息，并筛选参数信息和消融历史信息，筛选出有效的参数信息和消融历史信息，获取标准的参数信息和消融历史信
息；
83.步骤s202，提取标准的参数信息和消融历史信息，以参数信息和消融历史信息为输入，通过数据分析模块分析参数信息和消融历史信息，生成参数信息和消融历史信息分析报告；
84.步骤s203，遍历每组生成参数信息和消融历史信息分析报告，提取消融靶区确定模型相关联的关键消融节点；
85.步骤s204，提取多组关联的关键消融节点，生成消融靶区确定模型建立架构树，通过模型建立模块训练多组标准数据，建立消融靶区确定模型。
86.在本实施例中，消融医疗设备具体为肿瘤消融仪，且肿瘤消融仪上设置有肿瘤消融针以及用于冷却肿瘤消融针的水冷设备，水冷设备与肿瘤消融针配合工作，避免了肿瘤消融针过热损坏，也保护了患者体内非肿瘤靶区组织。
87.具体的，本实施例中，消融历史信息分析报告生成时，需要确定消融手术的行为维度，根据确定待分析的手术报告对应的行为维度，观测所述行为维度对应的手术行为事件，从而记录并分析所述历史消融手术对应的手术数据，为本次手术提供消融数据参考和依据。
88.本发明进一步较佳实施例中，如图5所示，所述提取多组关联的关键消融节点，生成消融靶区确定模型建立架构树，通过模型建立模块训练多组标准数据，建立消融靶区确定模型的步骤，具体包括：
89.步骤s2041，获取多组用于建立消融靶区确定模型的标准数据；
90.步骤s2042，模型建立模块根据标准数据的获取时间，并估算实时肿瘤靶区增长数据，计算标准时间差；
91.步骤s2043，模型建立模块获取消融医疗设备的参数信息和消融历史信息，并根据消融医疗设备的参数信息和消融历史信息计算标准时间差内实时肿瘤靶区增长数据对应的模型建立架构树变化因子，整合模型建立架构树以及关联的模型建立架构树变化因子，得到消融靶区确定模型。
92.在本实施例中，建立消融靶区确定模型的标准数据通过观测相同患者的不同肿瘤靶区获取、也可以通过观测不同患者的相同靶区获得，为了保证初始训练数据的精准性，通过初始消融靶区确定模型进行训练，直至满足预设需求，从而得到消融靶区确定模型。
93.本发明进一步较佳实施例中，如图6所示，所述根据预设的肿瘤靶区能量响应模型确定待消融肿瘤靶区中能量消耗点在多组预设响应位置上的能量响应结果的步骤，具体包括：
94.步骤s301，根据确定的待消融肿瘤靶区具体位置确定肿瘤靶区的中心像素点以及多组边缘像素点；
95.步骤s302，基于肿瘤靶区能量响应模型确定能量感受半径参数，提取中心像素点以及多组边缘像素点，计算中心像素点分别与多组边缘像素点之间的距离，提取中心像素点分别与多组边缘像素点之间距离小于能量感受半径参数的多组边缘像素点，得到显著边缘像素点；
96.步骤s303，确定显著边缘像素点与中心像素点之间的三维偏移角度，以显著边缘像素点与中心像素点之间的三维偏移角度输入肿瘤靶区能量响应模型，确定显著边缘像素
点与中心像素点的能量响应影响值；
97.步骤s304，基于肿瘤靶区能量响应模型计算显著边缘像素点与中心像素点确定待消融肿瘤靶区的完整能量响应影响值。
98.在本实施例中，中心像素点以及多组边缘像素点分别对应患者肿瘤靶区不同特征区域，通过采集不同特征区域的中心像素点以及多组边缘像素点从而能够为肿瘤靶区能量消耗值进行获取，方便了对肿瘤靶区的消融。
99.本发明进一步较佳实施例中，如图6所示，所述根据预设的肿瘤靶区能量响应模型确定待消融肿瘤靶区中能量消耗点在多组预设响应位置上的能量响应结果的步骤，具体还包括：
100.步骤s305，基于肿瘤靶区能量响应模型计算消融医疗设备的水冷能量响应值；
101.步骤s306，将水冷能量响应值与完整能量响应影响值进行去重操作，生成去重能量响应影响值；
102.步骤s307，提取去重能量响应影响值，合并去重能量响应影响值以及完整能量响应影响值，得到合并能量响应影响值。
103.在本实施例中，对水冷能量响应值与完整能量响应影响值进行去重操作能够消除能耗估算过程中的干扰因素，从而保证能耗估算的精准性，避免了能耗过多，提高了能量的利用率，也能对患者靶区无关组织进行保护。
104.本发明进一步较佳实施例中，如图1-2所示，所述肿瘤靶区能量响应模型的建立方法，具体包括：
105.步骤s3011，获取肿瘤靶区能量响应模型建立数据；
106.步骤s3012，根据建立数据，抽取建立数据的训练特征；
107.步骤s3013，根据训练特征建立对应的肿瘤靶区能量响应模型。
108.在本实施例中，取肿瘤靶区能量响应模型建立基于神经网络训练模型建立，神经网络训练模型包含有第一神经网络、第二神经网络、第三神经网络，且第一神经网络、第二神经网络、第三神经网络均已训练，所述已训练的第一神经网络可以是大网络，其参数量大且精度高，所述待训练的第二神经网络可以是轻量型网络，其参数量小且精度相对较低。
109.为了提高轻量型网络的精度，需要完成训练后的大网络提供监督信号来指导轻量型网络学习，同时，所述第一神经网络是在输入所述训练数据之前已经训练完成的，即，所述第一神经网络经训练而收敛。
110.本发明进一步较佳实施例中，如图1-2所示，所述根据训练特征建立对应的肿瘤靶区能量响应模型的方法，具体包括：
111.步骤s401，整合多组训练特征作业流；
112.步骤s402，对多组训练特征作业流进行筛选，筛除干扰多组训练特征作业数据；
113.步骤s403，提取筛除干扰后的多组训练特征作业流；
114.步骤s404，对多组训练特征作业流进行编排，形成组训练特征作业流对应的模型解耦标准执行流；
115.步骤s405，基于模型解耦标准执行流，执行模型解耦标准执行流，反馈并行化结果；
116.步骤s406，提取并行化结果，生成合并日志，得到肿瘤靶区能量响应模型。
117.综上所述，本发明提供了肝癌微波消融术能量估计方法，本发明实施例实现了对微波消融过程中需要使用的能量进行估算，避免微波消融过程中消耗过多的能量，保证了对肿瘤靶区充分的消融，同时还能避免患者身体受损，利于患者身体的康复。
118.需要说明的是，对于前述的各实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可能采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
119.本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其他的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如上述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元之间的间接耦合或通信连接，可以是电信或者其它的形式。
120.上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
121.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对发明的保护范围进行限制。显然，所描述的实施例仅仅是本发明部分实施例，而不是全部实施例。基于这些实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明所要保护的范围。尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域普通技术人员依然可以在不冲突的情况下，不作出创造性劳动对本发明各实施例中的特征根据情况相互组合、增删或作其他调整，从而得到不同的、本质未脱离本发明的构思的其他技术方案，这些技术方案也同样属于本发明所要保护的范围。