[发明专利]一种基于数据拟合的消融仿真方法

说明书

本发明公开了一种基于数据拟合的消融仿真方法，该方法包括：计算同一消融功率、消融时间下的消融边界的短径、长径数据的实测平均值，并对靶区进行热场仿真，以短径数据为基准，将温度阈值所在等高线对应的长径为长径仿真值；在低消融功率下，建立温度阈值与消融功率关系模型；在高消融功率下，建立温度阈值与消融时间关系模型；建立修正系数与消融功率关系模型；输入消融功率、消融时间，根据消融功率高低选择温度阈值与消融功率关系模型或温度阈值与消融时间关系模型，得到温度阈值，根据温度阈值得到对应的消融仿真图像，利用修正系数与消融功率关系模型，对消融仿真图像的长径进行修正。本发明能够精确仿真消融边界。

技术领域

本发明涉及一种消融图像仿真方法，尤其涉及一种基于数据拟合的消融仿真方法。

背景技术

在电磁仿真软件上所建立的消融靶区模型，由于未考虑靶区内部血流、组织变性等影响，经过电磁仿真、热仿真所得到的仿真消融边界的图形与实际测量得到的靶区消融边界的图形尺寸会产生偏差。现有技术对消融仿真模型建立多采用引入靶区质地参数的变化，直接在迭代方程中改变参数以达到自适应效果。而这种做法模型参数考虑得可能仍不全面，且增加了模型的复杂程度，使仿真时间增加。

临床上，通常根据消融边界的长、短径作为判断消融大小的依据。长径代表长径方向的消融范围，短径代表短径方向的消融范围。临床中，需要预估消融边界的长径，避免因入针过深而导致针尖前端的消融范围碰触到危险组织；同时还需要预估消融边界的短径，避免因功率过大而导致短径碰触到危险组织。

现有技术通常只考量微波功率和组织特性这两个影响因素，而根据微波场电磁仿真结果引入靶区介质，通过生物热能方程进行的热仿真，其得出的热场长径与实验并不相符。

发明内容

发明目的：针对以上问题，本发明提出一种基于数据拟合的消融仿真方法，可以对现有仿真消融场获取的图像进行修正，从而在误差范围内更加近似于实测消融图像。

技术方案：本发明所述的基于数据拟合的消融仿真方法，该方法包括：

(1)计算相同消融功率、相同消融时间下多组靶区截面的消融边界短径、长径数据的实测平均值；

(2)绘制某消融功率、消融时间下的靶区截面仿真热场的温度等高线图，所述温度等高线图的横纵坐标轴分别为对应温度的消融边界短径、长径；拾取图中最接近于消融边界短径实测平均值的温度等高线；将该等高线对应的温度值作为该消融功率、消融时间下的温度阈值，对应温度阈值的消融边界短径、长径分别为第一短径仿真值、第一长径仿真值；

(3)根据步骤(2)计算各消融功率、消融时间下的温度阈值；

(4)在低消融功率下，计算同一消融功率、不同消融时间的温度阈值的平均值，将其与消融功率进行线性拟合，得到温度阈值与消融功率关系模型；

(5)在高消融功率下，对温度阈值和消融时间进行拟合，得到温度阈值与消融时间关系模型；

(6)在相同消融功率下，将靶区截面的消融边界长径数据的实测平均值与第一长径仿真值做商，取不同时间下商的平均值作为当前功率下的修正系数，

(7)对修正系数和消融功率进行拟合，得到修正系数与消融功率关系模型；

(8)输入消融功率、消融时间，判断消融功率高低，对应根据温度阈值与消融功率关系模型或温度阈值与消融时间关系模型得到温度阈值，根据温度阈值获取第一短径仿真值、第一长径仿真值，利用修正系数与消融功率关系模型，对第一长径仿真值进行修正，得到长径修正值。

进一步地，该方法还包括步骤：以靠近消融针针尖的靶区截面的消融边界长径上端点为基准点，利用长径修正值对靠近消融针针杆方向的长径下端点进行修正。