[发明专利]基于太赫兹成像的光热治疗方法、系统及工控机

说明书

本发明适用于光热治疗技术领域，提供了一种基于太赫兹成像的光热治疗方法、系统及工控机，通过发射探测光、辐射太赫兹波至待治疗对象、将探测光和待治疗对象反射的太赫兹波处理为数字信号并生成太赫兹脉冲信号，以获取待治疗对象的太赫兹光谱和成像信息并进行分析，识别出待治疗对象的待治疗区域；向待治疗区域注射预设剂量的光热试剂；向待治疗区域辐射脉冲激光进行光热治疗并同步获取待治疗对象的太赫兹光谱和成像信息，对光热治疗的效果进行监控并根据效果反馈调节脉冲激光的参数、预设剂量的大小和光热治疗的持续时间，能够同时实现对待治疗区域进行靶向识别、影像监控和治疗，协同作用好且无外界干扰因素。

技术领域

本发明属于光热治疗技术领域，尤其涉及一种基于太赫兹成像的光热治疗方法、系统及工控机。

背景技术

光热治疗技术是以具有较强地组织穿透能力的近红外光作为能量光源，以光热转换效率高、生物相容性好、毒性低的纳米材料作为光热试剂，同时在光热试剂上修饰肿瘤标志物识别基团，将光热试剂注射到患者体内后进行肿瘤靶向识别和富集，在能量光源的照射下产生热量，从而达到靶向破坏肿瘤组织和杀死癌细胞的目的。作为一种新兴的治疗手段，光热治疗技术具有靶向性高、治疗速度快、副作用、并发症少等诸多优点，在肿瘤治疗上展示出广阔的应用前景。

然而，现有的光热治疗技术无法同时对肿瘤进行靶向识别、影像监控和治疗，协同作用差、结构复杂、成本高且易引入外界干扰因素，难以满足高效、精准、多功能的实际应用需求。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种基于太赫兹成像的光热治疗方法、系统及工控机，以解决现有的光热治疗技术无法同时对肿瘤进行靶向识别、影像监控和治疗，协同作用差、结构复杂、成本高且易引入外界干扰因素，难以满足高效、精准、多功能的实际应用需求的问题。

本发明实施例的第一方面提供一种基于太赫兹成像的光热治疗方法，应用于基于太赫兹成像的光热治疗系统，所述光热治疗系统包括工控机以及与所述工控机电连接的激光发射机构和注射装置，所述光热治疗方法包括由所述工控机执行的以下操作：

控制激光发射机构发射探测光、辐射太赫兹波至待治疗对象、根据所述探测光和所述待治疗对象反射的太赫兹波产生微电流信号并处理为数字信号；

根据所述数字信号生成太赫兹脉冲信号，并根据所述太赫兹脉冲信号获取所述待治疗对象的太赫兹光谱和成像信息；

对所述待治疗对象的太赫兹光谱和成像信息进行分析，识别出所述待治疗对象的待治疗区域；

控制所述注射装置向所述待治疗区域注射预设剂量的光热试剂；

控制所述激光发射机构向所述待治疗区域辐射脉冲激光，对所述待治疗区域进行光热治疗；

在对所述待治疗区域进行光热治疗的过程中，同步获取所述待治疗对象的太赫兹光谱和成像信息，对所述光热治疗的效果进行监控；

根据所述光热治疗的效果反馈调节所述脉冲激光的参数、所述预设剂量的大小和所述光热治疗的持续时间。

本发明实施例的第二方面提供了一种基于太赫兹成像的光热治疗系统，包括工控机以及与所述工控机电连接的激光发射机构和注射装置；

所述工控机包括：

第一控制模块，用于控制激光发射机构发射探测光、辐射太赫兹波至待治疗对象、根据所述探测光和所述待治疗对象反射的太赫兹波产生微电流信号并处理为数字信号；

成像模块，用于根据所述数字信号生成太赫兹脉冲信号，并根据所述太赫兹脉冲信号获取所述待治疗对象的太赫兹光谱和成像信息；

识别模块，用于对所述待治疗对象的太赫兹光谱和成像信息进行分析，识别出所述待治疗对象的待治疗区域；

第二控制模块，用于控制所述注射装置向所述待治疗区域注射预设剂量的光热试剂；