[发明专利]脉冲控制方法及其系统、存储介质

说明书

本发明公开了一种脉冲控制方法及其系统、存储介质，该方法包括：通过获得待消融组织的物理参数；获取待消融组织的医学影像数据进行三维重建以及规划进针路线，得到三维模型以及消融电极位于进针路线中不同位置的三维模型的图像参数并基于进针路线控制消融电极移动；获取消融电极进行消融的落点位置，基于落点位置和落点位置的图像参数确定当前时刻的消融范围和消融范围上的区域参数；根据消融范围、区域参数和物理参数计算出对应的脉冲信息，并基于脉冲信息控制系统输出对应的脉冲信号。本方法通过图像参数、物理参数和实时检测的数据实时控制对脉冲信号调整，避免由于输出的脉冲的消融范围不可适应性调整，导致输出的脉冲在消融时存在不准确。

技术领域

本发明涉及外科领域，尤其涉及一种脉冲控制方法及其系统、存储介质。

背景技术

癌症是危害人类健康的主要疾病。肿瘤的传统疗法以及新近发展起来的以微创消融为特征的热消融物理疗法，由于受适应症、禁忌症、治疗副作用、热消沉等因素的限制，使得其临床应用存在一定的局限性。近年来，随着脉冲生物电学的不断发展，电场脉冲以其非热、微创的生物医学效应引起了研究人员的关注，而其中的IRE(irreversibleelectroporation，不可逆性电穿孔)治疗肿瘤以其快捷、可控、可视、选择性和非热机理的优势和特色更是引起国内外生物电学领域研究人员的广泛关注，并逐渐应用于肿瘤的临床治疗。

从电学角度看：组织作为一种生物电介质，其电气参数的各向异性特点影响着电场的分布。当细胞尺寸不同时，细胞的消融效果存在显著性差异，当细胞尺寸越大，其脉冲电场对它的消融效果越好。而脉冲电场对不规则形状细胞的消融效果则受细胞畸形程度的影响，因为不规则细胞对应的跨膜电位分布是不对称的，进而导致外膜表面经历不同程度的电穿孔，这将在很大程度上影响脉冲电场的作用效果即在去除肿瘤组织过程中可能会导致残余肿瘤细胞，导致消融不彻底；或者是消融过度，损伤其他组织细胞。

发明内容

本申请的主要目的是解决脉冲消融系统控制输出的脉冲的消融范围不可适应性调整，导致输出的脉冲在消融时存在过度或者不完全的技术问题。

本发明第一方面提供了一种不可逆电穿孔消融系统的脉冲控制方法，所述不可逆电穿孔消融系统包括：物理参数测量模块、控制模块、实时检测模块、脉冲输出模块和消融电极，所述脉冲控制方法包括：通过所述物理参数测量模块测量待消融组织对应的生物组织样本，得到对应的物理参数；通过所述控制模块获取所述待消融组织的医学影像数据，基于所述医学影像数据进行三维重建以及规划进针路线，得到所述待消融组织的三维模型以及消融电极位于所述进针路线中不同位置的所述三维模型的图像参数并基于所述进针路线控制所述消融电极移动；通过所述实时检测模块获取所述控制模块基于所述进针路线控制所述消融电极进行消融的落点位置，基于所述落点位置和所述落点位置的图像参数确定当前时刻的消融范围和所述消融范围上的区域参数；通过所述脉冲输出模块根据所述消融范围、所述区域参数和所述物理参数计算出对应的脉冲信息，并基于所述脉冲信息控制所述不可逆电穿孔消融系统输出对应的脉冲信号。

可选的，在本发明第一方面的第一种实现方式中，所述控制模块包括图像处理单元和进针控制单元；所述通过所述控制模块获取所述待消融组织的医学影像数据，基于所述医学影像数据进行三维重建以及规划进针路线，得到所述待消融组织的三维模型以及消融电极位于所述进针路线中不同位置的所述三维模型的图像参数并基于所述进针路线控制所述消融电极移动包括：通过所述图像处理单元获取所述待消融组织的医学影像数据，基于所述医学影像数据进行三维重建，得到所述待消融组织的三维模型；通过所述进针控制单元根据所述三维模型进行进针规划，得到所述消融电极的进针路线，并获取所述进针路线上各位置的图像参数；通过所述进针控制单元控制所述消融电极根据所述进针路线移动。