[发明专利]生物组织个性化血流灌注率评估方法及系统

权利要求书

1.一种生物组织个性化血流灌注率评估系统，其特征在于，所述系统基于周边血流对目标生物组织冷冻后融化过程的影响，通过边界对流换热原理建立计算局部组织个性化血流灌注率的算法，所述系统包括：

冰球尺寸获取单元，用于获得所述目标生物组织经冷冻而形成的冰球的表面积；

冰球温度场分布获取单元，用于获得所述冰球表面的温度梯度及其随时间的变化

个性化血流灌注率获取单元，用于根据所述冰球表面的温度梯度及其随时间的变化以及所述冰球的表面积，确定所述目标生物组织周围的个性化血流灌注率；

输出单元，用于输出所述目标生物组织周围的个性化血流灌注率；

其中，对于冷冻消融稳态温度场分布，假设通过冷冻消融使冰球内的血管全部被破坏，没有血液在冰球内部流动，在冰球边界内采用热传导模型，作为生物传热模型，计算冷冻消融稳态温度场分布，该模型由以下方程描述：

其中，T是目标生物组织温度，k是目标生物组织的导热系数，t是时间，ρ是目标生物组织的密度，c是目标生物组织的比热容。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述个性化血流灌注率获取单元通过以下方式，根据所述冰球表面的温度梯度及其随时间的变化以及所述冰球的表面积，确定所述目标生物组织周围的个性化血流灌注率：

式中，ω_b是所述目标生物组织周围的个性化血流灌注率，k是所述目标生物组织的导热系数，是所述冰球表面的温度梯度及其随时间的变化，T_bf(t)是所述冰球表面随时间变化的血流温度，T_(t)是所述冰球表面随时间变化的温度，ρ_b是所述目标生物组织的血液密度，c_b是所述目标生物组织的血液比热容，A是所述冰球的表面积，Σ是所述冰球的表面，其中，所述T_(t)和T_bf(t)为预先设置的。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包含：

个性化血液对流系数获取单元，用于根据所述冰球表面的温度梯度及其随时间的变化以及所述冰球的表面积，确定目标生物组织周围的个性化血液对流系数，其中，冰球周围的血液对流条件表示为

其中，是所述冰球表面的温度梯度及其随时间的变化，T_bf(t)是所述冰球表面随时间变化的血流温度，k是目标生物组织的导热系数，T_(t)是所述冰球表面随时间变化的温度，h_b是个性化血液对流系数；并且，假设预冷冻目标生物组织外部的状况受预冷冻目标生物组织的中心温度的影响较小，按以上方式计算得到的个性化血液对流系数作为复温和射频消融过程的常数；以及

所述输出单元还用于输出所述目标生物组织周围的个性化血液对流系数。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述目标生物组织周围的个性化血液对流系数获取单元通过以下方式计算所述目标生物组织周围的个性化血液对流系数：

其中，h_b是所述目标生物组织周围的个性化血液对流系数，k是所述目标生物组织的导热系数，是所述冰球表面的温度梯度及其随时间的变化，T_bf(t)是所述冰球表面随时间变化的血流温度，T_(t)是所述冰球表面随时间变化的温度A是所述冰球的表面积，Σ是所述冰球的表面其中，所述T_(t)和T_bf(t)为预先设置的。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述输出单元是显示屏。