一种确定电极片的贴敷分布的方法和装置与流程

本技术涉及计算机模拟仿真领域，具体涉及一种确定电极片的贴敷分布的方法和装置。

背景技术：

1、肿瘤电场治疗是目前研发前沿之一，肿瘤电场治疗是使用一定频率与强度的电场来抑制肿瘤生长，具体的，通过在患者的病变区域对应的浅表皮肤上固定两组电极片，电极片上施加一定频率的电压，从而在患者的病变区域形成一定分布的电场，进而实现对肿瘤的治疗。由于电极片的阵列方式和贴敷位置会影响患者的病变区域中的场强分布，从而对治疗效果造成影响，故在肿瘤电场治疗的过程中，需要对电极片的阵列方式和贴敷位置进行优化。

2、在相关技术中，治疗人员主要是根据电场治疗仪记录的数据对电极片的阵列方式和贴敷位置进行优化，具体的，当患者使用电场治疗仪后，治疗人员根据电场治疗仪记录的数据能够查看电极片对应的阵列方式和贴敷位置在患者体内产生的场强分布，从而能够根据场强分布来分析实际治疗效果，进而对能够电极片的阵列方式和贴敷位置进行优化。

3、虽然相关技术中治疗人员能够对电极片的阵列方式和贴敷位置进行优化，但是无法在使用电场治疗仪对患者电场治疗前进行电极片的阵列方式和贴敷位置的精准优化，导致患者的实际治疗效果低于预期。

技术实现思路

1、本技术实施例提供了一种确定电极片的贴敷分布的方法和装置，在对目标对象进行实际治疗前，针对m个不同的备选方案，能够通过有限元建模来进行仿真计算得到m个备选方案分别对应的场强分布，从而能够从m个备选方案中确定最佳方案，并将最佳方案包括的阵列方式和贴敷位置确定为目标对象能够采用的最佳阵列方式和最佳贴敷位置，以便能够根据最佳阵列方式和最佳贴敷位置对目标对象进行肿瘤电场治疗，保证目标对象的实际治疗效果。

2、有鉴于此，本技术实施例第一方面提供一种确定电极片的贴敷分布的方法，该方法包括：

3、获取目标对象的靶向目标范围对应的三维器官模型，并通过有限元软件生成三维器官模型对应的第一几何域；靶向目标范围包括靶向目标；

4、获取针对目标对象的m个备选方案，m为整数，m>1；备选方案包括电极片的阵列方式和贴敷位置；

5、针对m个备选方案中的第i个备选方案，生成第i个备选方案包括的阵列方式和贴敷位置对应的三维电极片模型，并通过有限元软件生成第i个备选方案对应的三维电极片模型对应的第二几何域，其中，i为整数，m≥i≥1；

6、参照第i个备选方案对应的第二几何域，基于第一几何域，得到第i个备选方案对应的带有电极片的第一几何域；

7、根据电极片的预设电压设置边界条件，对第i个备选方案对应的带有电极片的第一几何域进行物性参数的赋值处理，并通过有限元软件对第i个备选方案对应的赋值后的带有电极片的第一几何域和边界条件进行求解，得到第i个备选方案对应的场强分布；

8、基于m个备选方案分别对应的场强分布，从m个备选方案中确定最佳方案，并将最佳方案包括的阵列方式和贴敷位置确定为目标对象对应的最佳阵列方式和最佳贴敷位置。

9、可选的，参照第i个备选方案对应的第二几何域，基于第一几何域，得到第i个备选方案对应的带有电极片的第一几何域，包括：

10、确定第一几何域和第i个备选方案对应的第二几何域的相对位置；

11、根据相对位置和第i个备选方案对应的第二几何域，在第一几何域上布置电极片，得到第i个备选方案对应的带有电极片的第一几何域。

12、可选的，获取目标对象的靶向目标范围对应的三维器官模型，包括：

13、获取目标对象的靶向目标范围对应的影像学信息；

14、根据影像学信息，生成目标对象的靶向目标范围对应的三维器官医学影像；

15、基于目标对象的靶向目标范围包括的多个组织，对三维器官医学影像进行分割，得到多个三维组织医学影像；多个三维组织医学影像与多个组织一一对应；

16、根据多个三维组织医学影像，生成三维器官模型。

17、可选的，对第i个备选方案对应的带有电极片的第一几何域进行物性参数的赋值处理，包括：

18、根据多个三维组织医学影像，得到组织位置数据，组织位置数据用于标识多个组织分别在三维器官医学影像中的位置；

19、将多个组织分别对应的物性参数与组织位置数据进行关联，得到组织物性参数数据；组织物性参数数据包括携带有物性参数的位置数据；

20、导入组织物性参数数据，通过有限元软件对第i个备选方案对应的带有电极片的第一几何域中的第一几何域进行物性参数的赋值处理；

21、根据电极片包括的多个贴片结构分别对应的物性参数和多个贴片结构的位置，对第i个备选方案对应的带有电极片的第一几何域中的电极片进行物性参数的赋值处理。

22、可选的，基于目标对象的靶向目标范围包括的多个组织，对三维器官医学影像进行分割，得到多个三维组织医学影像，包括：

23、基于目标对象的靶向目标范围包括的多个组织，对三维器官医学影像进行自动分割，得到多个初始三维组织医学影像；

24、将三维器官医学影像作为参考，对多个初始三维组织医学影像进行修复，得到多个三维组织医学影像。

25、可选的，当多个组织中包括空气时，根据多个三维组织医学影像，生成三维器官模型，包括：

26、根据多个组织中除空气之外的组织分别对应的三维组织医学影像，生成初始三维器官模型；

27、对初始三维器官模型中的空缺部分进行填充，得到三维器官模型。

28、可选的，根据影像学信息，生成目标对象的靶向目标范围对应的三维器官医学影像，包括：

29、根据影像学信息，生成目标对象的靶向目标范围对应的初始三维器官医学影像；

30、调整初始三维器官医学影像的方向和位置，得到居中分布的三维器官医学影像。

31、可选的，该方法还包括：

32、在通过有限元软件对第i个备选方案对应的赋值后的带有电极片的第一几何域和边界条件进行求解的过程中，获取第i个备选方案对应的赋值后的带有电极片的第一几何域中的电极片的实时最高温度；

33、若所述实时最高温度大于或等于最高温度阈值，降低电压；

34、若所述实时最高温度小于或等于最低温度阈值，提高电压。

35、可选的，该方法还包括：

36、根据电极片的使用环境设置模拟使用环境；

37、在通过有限元软件对第i个备选方案对应的赋值后的带有电极片的第一几何域和边界条件进行求解的过程中，采用模拟使用环境，并设置第i个备选方案对应的赋值后的带有电极片的第一几何域和模拟使用环境之间的换热方式。

38、可选的，通过有限元软件对第i个备选方案对应的赋值后的带有电极片的第一几何域和边界条件进行求解，得到第i个备选方案对应的场强分布，包括：

39、通过有限元软件对第i个备选方案对应的赋值后的带有电极片的第一几何域和边界条件进行求解，得到第i个备选方案对应的场强分布和温度分布；

40、基于m个备选方案分别对应的场强分布，从m个备选方案中确定最佳方案，包括：

41、基于m个备选方案分别对应的场强分布和温度分布，从m个备选方案中确定最佳方案。

42、本技术实施例第二方面提供确定电极片的贴敷分布的装置，该装置包括：

43、第一生成单元，用于获取目标对象的靶向目标范围对应的三维器官模型，并通过有限元软件生成三维器官模型对应的第一几何域；靶向目标范围包括靶向目标；

44、获取单元，用于获取针对目标对象的m个备选方案，m为整数，m>1；备选方案包括电极片的阵列方式和贴敷位置；

45、第二生成单元，用于针对m个备选方案中的第i个备选方案，生成第i个备选方案包括的阵列方式和贴敷位置对应的三维电极片模型，并通过有限元软件生成第i个备选方案对应的三维电极片模型对应的第二几何域，其中，i为整数，m≥i≥1；

46、得到单元，用于参照第i个备选方案对应的第二几何域，基于第一几何域，得到第i个备选方案对应的带有电极片的第一几何域；

47、求解单元，用于根据电极片的预设电压设置边界条件，对第i个备选方案对应的带有电极片的第一几何域进行物性参数的赋值处理，并通过有限元软件对第i个备选方案对应的赋值后的带有电极片的第一几何域和边界条件进行求解，得到第i个备选方案对应的场强分布；

48、确定单元，用于基于m个备选方案分别对应的场强分布，从m个备选方案中确定最佳方案，并将最佳方案包括的阵列方式和贴敷位置确定为目标对象对应的最佳阵列方式和最佳贴敷位置。

49、本技术实施例第三方面提供一种电子设备，包括：

50、存储器，用于存储可执行指令；

51、处理器，用于执行所述存储器中存储的可执行指令时，实现本技术实施例提供的确定电极片的贴敷分布的方法。

52、本技术实施例第四方面提供一种计算机可读介质，存储有可执行指令，用于被处理器执行时，实现本技术实施例提供的确定电极片的贴敷分布的方法。

53、综上所述，本技术实施例提供了一种确定电极片的贴敷分布的方法和装置，针对需要进行肿瘤电场治疗的目标对象，由于不同对象的靶向目标范围对应的结构并不相同，靶向目标范围包括靶向目标，故需要获取目标对象的靶向目标范围对应的三维器官模型，并通过有限元软件生成三维器官模型对应的第一几何域；获取针对目标对象的m个备选方案，m为整数，m>1，备选方案中包括电极片的阵列方式和贴敷位置。为了能够从m个备选方案中确定针对目标对象的最佳方案，以m个备选方案中的第i个备选方案为例，i为整数，m≥i≥1，生成第i个备选方案包括的阵列方式和贴敷位置对应的三维电极片模型，并通过有限元软件生成第i个备选方案对应的三维电极片模型对应的第二几何域；为了能够按照第i个备选方案包括的阵列方式和贴敷位置在第一几何域上布置电极片，参照第i个备选方案对应的第二几何域，基于第一几何域，得到第i个备选方案对应的带有电极片的第一几何域；根据电极片的预设电压设置边界条件，对第i个备选方案对应的带有电极片的第一几何域进行物性参数的赋值处理，并通过有限元软件对第i个备选方案对应的赋值后的带有电极片的第一几何域和边界条件进行求解，得到第i个备选方案对应的场强分布。基于m个备选方案分别对应的场强分布，从m个备选方案中确定最佳方案，并将最佳方案包括的阵列方式和贴敷位置确定为目标对象对应的最佳阵列方式和最佳贴敷位置。通过上述方法，在对目标对象进行实际治疗前，针对m个不同的备选方案，能够通过有限元建模来进行仿真计算得到m个备选方案分别对应的场强分布，从而能够从m个备选方案中确定最佳方案，并将最佳方案包括的阵列方式和贴敷位置确定为目标对象能够采用的最佳阵列方式和最佳贴敷位置，以便能够根据最佳阵列方式和最佳贴敷位置对目标对象进行肿瘤电场治疗，保证目标对象的实际治疗效果。