[发明专利]不可逆电穿孔组织消融效果动态实时评估设备及评估方法

权利要求书

1.一种不可逆电穿孔组织消融效果动态实时评估设备，其特征在于，包括

高压脉冲作用单元，用于向生物组织施加高压脉冲信号；

信号采集单元，采集采用测试脉冲法测试消融处理前不同电极对之间待消融生物组织在消融处理前、消融处理期间以及消融处理后的电气性能和温度值；

数据处理单元，用于接收信号采集单元采集到的电气性能和温度值，根据所述生物组织在消融处理前的电气性能、生物组织在消融处理期间的动态电气性能和温度变化特性以及生物组织在消融处理结束后的电气性能建立在脉冲电场作用下生物组织电穿孔电导率动态变化数值模型，再根据疗效评估模型和所述在脉冲电场作用下生物组织电穿孔电导率动态变化数值模型确定不可逆电穿孔组织消融情况；

所述数据处理单元具体通过以下步骤确定不可逆电穿孔组织消融情况：

S1：根据不同脉冲参数与生物组织样品的温升情况的量效关系，建立温升与脉冲参数的函数，构建温升对组织样品影响的温度效应因子：

κ_T(E,t)＝[1+α_T·(T(t)-T₀)+β_T·(T(t)-T₀)²]

其中，α_T、β_T为温度系数，T(t)为t时刻的温度值，T₀为生物组织在消融处理前的温度值，E为电场强度；

S2：根据不同脉冲参数作用下的测量脉冲响应电流的具体变化趋势，构建电场效应影响因子：

ε_E(E,t)＝α(E)+β(E)·exp(-χ(E)·t)；

其中，α(E)、β(E)、χ(E)为与电场强度E相关的系数：

χ(E)＝A_χ·exp(t_χ·E)+y_χ；

其中，A_α，t_α，y_α，A_β，t_β，y_β，A_χ，t_χ，y_χ为α(E)、β(E)、χ(E)表达式系数；

S3：根据所述温升对组织样品影响的温度效应因子和电场效应影响因子建立考虑时间因素、温度累积效应和电场累积效应的脉冲电场作用下生物组织电穿孔电导率动态变化数值模型：

σ(E,t,T)＝σ₀·ε_E(E,t)·κ_T(E,t)

其中，σ₀为生物组织的初始电导率；

S4：定义脉冲电场作用下的组织电穿孔程度E_r、组织损伤指数E_irr和电穿孔的松弛程度D_r分别为：

E_r＝(σ_h-σ₀)/(σ_hd-σ₀)；

E_irr＝(σ_m-σ₀)/(σ_md-σ₀)；

D_r＝(σ_h-σ_m)/(σ_h-σ₀)；

其中，σ₀为生物组织的初始电导率，σ_h为采用高压脉冲末端电流计算的电导率，σ_hd为采用高压脉冲末端电流计算的电导率最大值；σ_m为采用脉冲作用后测量脉冲响应电流计算的电导率，σ_md为采用脉冲作用后测量脉冲响应电流计算的电导率最大值。

2.根据权利要求1所述的不可逆电穿孔组织消融效果动态实时评估设备，其特征在于，所述测试脉冲法所采用的测试脉冲信号脉冲宽度为至少达到能使响应电流稳定的脉冲宽度，其幅值范围为信号本身不改变组织性能的幅值范围。

3.根据权利要求1所述的不可逆电穿孔组织消融效果动态实时评估设备，其特征在于，该评估设备还包括用于向生物组织施加扫频信号的扫频信号作用单元。