[发明专利]基于CT/MRI用于肿瘤微创消融术的方法及引导支架

说明书

一种基于CT/MRI用于肿瘤微创消融术的方法，其能够提升消融针进针的准确性，使得手术操作流程更加方便快捷，减少术中CT/MRI实时扫描次数，减小了病人及操作人员所承担的辐射危害，提升了CT/MRI扫描仪的使用寿命，对准确实现经皮肿瘤消融手术有着积极意义。其包括：(1)通过CT/MRI扫描获取病人的医学影像数据；(2)病灶重建和皮肤重建；(3)设计消融规划；(4)设计进针规划；(5)打印支架；(6)肿瘤消融。还提供了引导支架。

技术领域

本发明涉及医学图像处理的技术领域，尤其涉及一种基于CT/MRI用于肿瘤微创消融术的方法，以及基于CT/MRI影像用于经皮肿瘤微创消融术的引导支架。

背景技术

CT(Computed Tomography,计算机断层扫描成像)引导射频消融术已应用于临床肝肿瘤的微创治疗，CT引导肿瘤射频消融术是在CT影像的引导下将射频电极(消融针)刺入肿瘤中心作为热源，在一定时间内将肿瘤组织加热到较高温度，即刻达到肿瘤的完全性凝固坏死，从而在原位直接杀灭肿瘤。

原发性肝癌为我国第4位常见的恶性肿瘤，且是第3位肿瘤致死病因，常见的治疗方法有手术切除、肝移植、放疗、化疗，尽管有着不错临床效果，但仍有大约30％的患者由于病例晚期、医学并发症、肝功能不全或表现不佳而不能接受手术。射频消融(Radiofrequency Ablation,RFA)是一种治疗不可切除肿瘤或医学上不能手术切除的恶性肿瘤的有效方法，该方法无须开腹、手术操作时间短、对病人器官只有轻微的伤害，需要短暂时间即可康复，并具有可重复性，是现在腹腔肿瘤治疗手术的主流技术。

MRI(Magnetic Resonance Imaging)又称磁共振成像，是利用原子核自旋运动的特点，将人体置于特殊的外加磁场内，经无线电射频脉冲激发人体内氢原子核，引起氢原子核共振，并吸收能量，在停止射频脉冲后，氢原子核按特定频率发出射电信号，并将吸收的能量释放出来，被体外的接收器收入，经电子计算机处理而获得图像的方法。

相较于其他引导方式，电子计算机断层扫描(Computed Tomography,CT)空间分辨率及密度分辨率高，不受气体及骨骼的影响，无应用盲区，可进行三维立体重建，能够清晰显示肿瘤大小、位置、数目及其周围重要结构、脏器的毗邻关系，为合理制定RFA治疗方案提供了充分信息，还可即刻评价肿瘤消融疗效和有无并发症。实际治疗中先由医生插入引导针，当引导针进入肝脏且稳定后，依据引导针的运动情况判断病人的呼吸规律，然后再由医护人员插入消融针，搭配术中CT实时获取针头的皮下位置信息，直至消融针尖端到达待消融区域中心为止。此流程更多依赖于操作者的临床经验是否丰富，多次使用CT进行探针位置校正使病人及CT操作人员承受更大剂量的电离辐射危害，进而影响身体健康。此外，呼吸运行及病人位姿形态给进针位置、角度及深度带来了不确定性，容易对病人其他组织或血管造成附加损害，提升了肿瘤消融手术的操作难度。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明要解决的技术问题是提供了一种基于CT/MRI用于肿瘤微创消融术的方法，其能够提升消融针进针的准确性，使得手术操作流程更加方便快捷，减少术中CT/MRI实时扫描次数，减小了病人及操作人员所承担的辐射危害，提升了CT/MRI扫描仪的使用寿命，对准确实现经皮肿瘤消融手术有着积极意义。

本发明的技术方案是：这种基于CT/MRI用于肿瘤微创消融术的方法，其包括以下步骤：

(1)通过CT/MRI扫描获取病人的医学影像数据；

(2)针对病灶区域不同组织器官，在医学影像工具包MITK中通过使用图像分割算法，将二维CT/MRI切层中的皮肤及病灶分割提取，遍历所有切面，搭配体绘制与面绘制，对待消融区域的器官、血管、组织、肿瘤进行三维立体显示，直观展示肿瘤信息；基于人体结构先验及阈值分割实现皮肤提取，完成大致进针区域皮肤起伏面网结构的绘制；

(3)设计消融规划：依据确认的肿瘤属性信息，计算并确定肿瘤中心点所处位置，记为消融点，并预估该点与大致进针皮肤区域的距离；