[发明专利]RF消融计划器

说明书

技术领域

本申请涉及射频消融（RFA），具体地涉及将RF电极“探针”插入到 病人体内，以便覆盖预期的消融区（ablation zone），并通过提高其温度来杀 死肿瘤。然而，会意识到，所述的技术还可以应用于其它消融技术、其它 外科手术技术及其它放射治疗技术。

背景技术

探针可以在预定时间段（例如大约15分钟，或一些其它适合的时间段） 内连接到电源，并且以各种形状（但通常是球体或椭圆体）进行消融。当 前，外科医生可以在内心里做出与要消融的病变的位置有关的记号，并可 以利用各种图像向导来插入探针。因为探针非常昂贵，因此阻止了外科医 生使用多种探针尺寸和结构来支持尝试着使用最少数量的探针来消融组织 块（mass）。

当肿瘤或病变超过了由单次消融所能够成功覆盖的尺寸时，治疗成功 率就急剧下降。可以认为在肿瘤周围的、经常是1cm的边缘是为了杀死极 微小的癌症细胞所必要的。遗留下肿瘤的任何部分不进行治疗，都会导致 复发，并且常常是强烈的复发。此外，对肿瘤的覆盖区域的确定涉及复杂 的3D几何运算和呈现，这即使是对于最好的外科医生来说也是困难的。再 另外，每一次额外的消融都增加了外科手术、麻醉时间和花费，并提高了 对病人的风险。

会发生的其它困难涉及在3维空间中单个目标位置在内心里的复杂呈 现，以及在控制探针以使其准确地到达目标位置时的困难度，这种困难度 增加了发生错误的额外可能性。另外，消融形状常常与肿瘤的形状或大小 不匹配，这就导致消融了围绕肿瘤周围的健康组织。肿瘤还可以由两个或 多个更小的肿瘤区组成，这些肿瘤区在位置上不相连的，但彼此足够靠近， 从而应该一起治疗它们。消融还会损害“关键区域”，这会导致对病人严重 的伤害。通常对探针进入角度进行选择，因为它们匹配成像系统，而不是 因为它们使消融的数量最少或者减小了过程的风险。此外，由于每一个外 科医生都在内心里创建一幅画面和计划，并手动地引导探针，因此就不存 在再现的机会，而再现性是“基于证据的医学”（evidence based madicine） 的一个重要方面。本申请提供了新的且改进的肿瘤消融系统和方法，克服 了以上提及的以及其它的问题。

发明内容

根据一个方面，一种为用以对在病人体内的组织块进行消融的消融过 程制定计划的系统，包括：对目标块的表示。目标体积包括肿瘤以及任何 可任选的边缘。这个表示可以是诸如从CT图像分割出的区域之类的输入的 体积。可替换地，其可以通过用户界面来指定，在用户界面中，用户使用 绘图工具从图像数据的不同视图描绘出边界轮廓，并且系统计算相关的3D 体素。优化组件接收与这个块相关的图像数据，并确定用以覆盖这个块的 消融区域。可以对消融区域进行选择，以便它们使消融的数量最少（从而 使过程时间最短），或者可以对消融区域进行选择以便使对相邻于目标体积 的健康组织的损害最小。

在另一个方面，确定关键区域以便该计划制定能够避开它们。

在另一个方面，确定目标体积的由于与关键区域的相对位置的原因而 难以达到的一个子集。这个子集可以用于建议外科医生考虑例如借助于盐 水注射将目标与关键区域分离。

在另一个方面，可以确定可能的、避开了禁止区域的进入点和方向的 组。其优点是将方向和进入向量的组缩小到仅包括切实可行的那些组。这 允许系统能够为外科医生提供对于切实可行的入口的选择。可以提供对于 每一个入口的消融及附带损害的数量，或者可以仅建议切实可行的入口中 的最佳入口。

一个优点是可以确定在消融区域内的关键区域（例如骨骼、肠等），可 以采取动作来避免其消融。

另一个优点在于使外科手术持续时间最短。

另一个优点在于使消融体积与目标准确地匹配。

另一个优点是确定了特定的、定量的目标位置及方向。这些特定值可 以用于以诸如磁性追踪器的追踪设备指导外科医生。它们还可以用于控制 需要定量数据的、诸如机器人之类的其它设备。

本领域普通技术人员在阅读并理解了以下详细描述后，会意识到本发 明更多的优点。

附图说明

本发明可以采取各种组件和组件排列的形式，并可以采取各种步骤和 步骤排列的形式。附图仅是为了图示说明多个方面的目的，不应解释为限 制本发明。