用于消融针的全局消融模拟方法、装置、存储介质及设备与流程

1.本发明涉及数据处理技术领域，尤其涉及一种用于消融针的全局消融模拟方法、装置、存储介质及设备。


背景技术：

2.消融技术总体分为热消融和冷消融两大类技术，其原理都是将消融针插入目标组织内，利用消融针产局部物理性高温或低温使崩解细胞组织结构，造成组织细胞的直接坏死，从而达到局部消融的目的。
3.在对消融对象进行消融或模拟消融的过程中，常规消融思路是先通过一根消融针对消融对象进行消融，确定消融后剩余的消融区域后再继续施针，这种方式容易陷入局部最优的情况，从而无法获得最合理的消融方案，即无法最大化地达到消融效果。当此第一根消融针的消融效果已经产生，想再调整以达到完整的消融将很难实现。


技术实现要素：

4.本发明实施例为了解决上述现有技术中无法获得合理的消融方案的问题，创造性地提供一种用于消融针的全局消融模拟方法、装置、存储介质及设备。
5.根据本发明第一方面，提供了一种用于消融针的全局消融模拟方法，所述方法包括：根据目标消融组织模拟目标消融区域；根据所述目标消融区域进行温度场模拟，获得温度分布值；根据所述温度分布值对消融针组合进行参数模拟，确定最大施针参数集；所述消融针组合包含一根以上的消融针；根据所述最大施针参数集对每一根消融针进行参数遍历，确定每一根消融针对应的特定施针参数集。
6.根据本发明一实施方式，在确定每一根消融针对应的特定施针参数集之后，所述方法还包括：根据所述每一根消融针对应的特定施针参数集输出对应的模拟施针方案。
7.根据本发明一实施方式，所述根据所述温度分布值对消融针组合进行参数模拟，确定最大施针参数集，包括：根据所述目标消融区域和目标保留区域确定最大消融区域；根据所述最大消融区域对每一种施针参数进行参数模拟，确定每一根消融针对应的最大施针参数集。
8.根据本发明一实施方式，所述根据所述目标消融区域和目标保留区域确定最大消融区域，包括：确定目标保留组织，根据所述目标消融区域对所述目标保留组织进行模拟，获得目标保留区域；根据所述目标保留区域和所述目标消融区域进行消融区域模拟，确定最大消融区域。
9.根据本发明一实施方式，所述根据所述目标保留区域和所述目标消融区域进行消融区域模拟，确定最大消融区域，包括：确定模拟区域；根据所述目标消融区域对所述模拟区域进行筛选，获得区域覆盖值；根据所述目标保留区域对所述模拟区域进行筛选，获得区域惩罚值；对所述区域覆盖值和所述区域惩罚值进行整合，获得区域评价值；将与数值最大的所述区域评价值对应的模拟区域确定为最大消融区域。
10.根据本发明一实施方式，根据所述最大施针参数集对每一根消融针进行参数遍历，确定每一根消融针对应的特定施针参数集，包括：根据所述最大施针参数集对单根消融针进行参数遍历，确定与单根消融针对应的模拟数据集；其中，所述模拟数据集包括模拟施针参数集和对应的模拟区域；确定与所述消融针组合对应的消融针数量，根据所述消融针数量对所述模拟施针参数集和对应的模拟区域进行组合，确定模拟组合集；其中，所述模拟组合集包括组合施针参数集和组合消融区域；根据所述目标消融区域对所述组合消融区域进行筛选，获得满足筛选条件的组合施针参数集；根据所述组合施针参数集确定每一根消融针对应的特定施针参数集。
11.根据本发明一实施方式，所述方法还包括：根据与所述消融针对应的特定施针参数集确定对应的特定消融区域；根据所述特定消融区域确定与所述消融针对应消融中心。
12.根据本发明一实施方式，所述施针参数集包括消融针功率、消融针尺寸、消融时间和消融针角度。
13.根据本发明第二方面，还提供了一种用于消融针的全局消融模拟装置，所述装置包括：区域模拟模块，用于根据目标消融组织模拟目标消融区域；温度场模拟模块，用于根据所述目标消融区域进行温度场模拟，获得温度分布值；参数模拟模块，用于根据所述温度分布值对消融针组合进行参数模拟，确定最大施针参数集；所述消融针组合包含一根以上的消融针；遍历模块，用于根据所述最大施针参数集对每一根消融针进行参数遍历，确定每一根消融针对应的特定施针参数集。
14.根据本发明一实施方式，所述装置还包括：输出模块，用于根据所述每一根消融针对应的特定施针参数集输出对应的模拟施针方案。
15.根据本发明一实施方式，所述参数模拟模块，包括：第一确定子模块，用于根据所述目标消融区域和目标保留区域确定最大消融区域；模拟子模块，用于根据所述最大消融区域对每一种施针参数进行参数模拟，确定每一根消融针对应的最大施针参数集。
16.根据本发明一实施方式，所述确定子模块，包括：确定目标保留组织，根据所述目标消融区域对所述目标保留组织进行模拟，获得目标保留区域；根据所述目标保留区域和所述目标消融区域进行消融区域模拟，确定最大消融区域。
17.根据本发明一实施方式，所述遍历模块，包括：遍历子模块，用于根据所述最大施针参数集对单根消融针进行参数遍历，确定与单根消融针对应的模拟数据集；其中，所述模拟数据集包括模拟施针参数集和对应的模拟区域；组合子模块，用于确定与所述消融针组合对应的消融针数量，根据所述消融针数量对所述模拟施针参数集和对应的模拟区域进行组合，确定模拟组合集；其中，所述模拟组合集包括组合施针参数集和组合消融区域；第二筛选子模块，用于根据所述目标消融区域对所述组合消融区域进行筛选，获得满足筛选条件的组合施针参数集；第三确定子模块，用于根据所述组合施针参数集确定每一根消融针对应的特定施针参数集。
18.根据本发明一实施方式，所述装置还包括：确定模块，用于根据与所述消融针对应的特定施针参数集确定对应的特定消融区域；所述确定模块，还用于根据所述特定消融区域确定与所述消融针对应消融中心。
19.根据本发明第三方面，又提供了一种计算机设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任意
所述的用于消融针的全局消融模拟方法。
20.根据本发明第四方面，又提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如上述任意所述的用于消融针的全局消融模拟方法。
21.本发明实施例提供的一种用于消融针的全局消融模拟方法，通过模拟与目标消融组织对应的目标消融区域，对目标消融区域进行温度场模拟，获得对应的温度分布值；通过对温度分布值对消融针组合进行参数模拟确定最大施针参数集，并对最大施针参数集进行遍历，以确定每一根消融针对应的特定施针参数集，根据特定施针参数集对应的消融针组合能够实现对目标消融区域的完全消融。应用本方法，通过对消融针组合进行全局消融模拟的方法，能够确定对应消融针组合的整体消融方案，基于消融整个目标消融区域的全局考虑，，避免产生局部最优的情况，从而能够提供对应消融针组合中每一消融针的最优的特定施针参数集获得全局最优选择，从而提供最精准和最佳的模拟施针方案。
22.需要理解的是，本发明的教导并不需要实现上面所述的全部有益效果，而是特定的技术方案可以实现特定的技术效果，并且本发明的其他实施方式还能够实现上面未提到的有益效果。
附图说明
23.通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实施方式，其中：
24.在附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。
25.图1示出了本发明实施例一种用于消融针的全局消融模拟方法的实现流程示意图一；
26.图2示出了本发明实施例一种用于消融针的全局消融模拟方法的实现流程示意图二；
27.图3示出了本发明实施例一种用于消融针的全局消融模拟方法的实施场景图一；
28.图4示出了本发明实施例一种用于消融针的全局消融模拟装置的实现模块示意图；
29.图5示出了本发明实施例一种计算机设备的实现结构示意图。
具体实施方式
30.下面将参考若干示例性实施方式来描述本发明的原理和精神。应当理解，给出这些实施方式仅仅是为使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本发明，而并非以任何方式限制本发明的范围。相反，提供这些实施方式是为使本发明更加透彻和完整，并能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
31.下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进一步详细阐述。
32.图1示出了本发明实施例一种用于消融针的全局消融模拟方法的实现流程示意图一。
33.参见图1，根据本发明实施例的第一方面，提供了一种用于消融针的全局消融模拟
方法，方法包括：操作101，根据目标消融组织模拟目标消融区域；操作102，根据目标消融区域进行温度场模拟，获得温度分布值；操作103，根据温度分布值对消融针组合进行参数模拟，确定最大施针参数集；消融针组合包含一根以上的消融针；操作104，根据最大施针参数集对每一根消融针进行参数遍历，确定每一根消融针对应的特定施针参数集。
34.本发明实施例提供的一种用于消融针的全局消融模拟方法，通过模拟与目标消融组织对应的目标消融区域，对目标消融区域进行温度场模拟，获得对应的温度分布值；通过对温度分布值对消融针组合进行参数模拟确定最大施针参数集，并对最大施针参数集进行遍历，以确定每一根消融针对应的特定施针参数集，在特定施针参数集对应的消融针组合能够实现对目标消融区域的完全消融。本方法适用于具有消融功能的医疗设备，也可以适用于控制该医疗设备的控制装置或辅助装置。进一步的，本方法实施例中所指代的消融可以是冷消融或热消融的其中一种。应用本方法，通过对消融针组合进行全局消融模拟的方法，能够确定对应消融针组合的整体消融方案，基于消融整个目标消融区域的全局考虑，避免产生局部最优的情况，从而能够提供对应消融针组合中每一消融针的最优的特定施针参数集，获得全局最优选择，从而提供最精准和最佳的模拟施针方案。
35.在本方法操作101中，目标消融组织为生物体需要进行消融的组织，人体中的肿瘤组织等。本方法可以根据目标消融组织的形状、尺寸中的至少之一为依据对目标消融组织进行模拟以获得目标消融区域。具体的，本方法可以通过电子设备在笛卡尔坐标系中对目标消融组织的形状和尺寸进行构建，获得目标消融区域。
36.需要补充的是，本方法可以通过图像采集装置对目标消融组织进行三维图像采集，以获得目标消融组织的三维图像，通过对三维图像进行构建以获得目标消融区域。在一种具体实施方式中，当目标消融组织为肿瘤组织的情况下，可以通过ct机对肿瘤组织进行图像采集，并对获得的ct影像通过ct切片和三维重组处理，获得与肿瘤组织对应的三维图像。
37.在本方法操作102中，通过对目标消融区域进行温度场模拟，能够了解目标消融区域的温度变化规律与目标消融区域对应的温度分布值。具体的，本方法可以基于消融针随时间变化在目标消融组织中的热转移过程进行温度场模拟，以了解在目标消融区域消融情况下对应的温度分布值。进一步的，根据实际情况，当本技术的消融过程以热传导方式传递时，温度分布值可以通过热传导方程进行模拟，通常可以采用数值解方法。当本技术的消融过程以对流传热方式传递时，若已知速度分布，则温度分布可以通过能量方程进行模拟。即根据目标消融区域的具体实施场景，本技术可以选择对应的温度场模拟方程对温度分布值进行模拟。
38.在本方法操作103中，在已知温度分布值和目标消融区域的情况下，可以对消融针进行参数模拟，以获得与消融针对应的施针参数，本方法为保证对每一根消融针及其对应的消融针的每一种组合都能够进行评价，利用确定最大施针参数以确定单根消融针每一种施针参数的取值范围。具体的，本方法可以基于温度分布值结合施针参数与对应消融区域之间的关系式进行计算，以确定最大施针参数集。
39.本方法的施针参数集中具体包含如下参数：消融针功率、消融针尺寸、消融时间、消融针角度。
40.在一种实施情况下，施针参数集中的消融针参数包括：消融针功率、消融针尺寸、
消融时间和消融针角度，共五种施针参数。对应的，通过目标消融区域对每一种参数进行模拟，最大施针参数集可以包含：与目标消融区域对应的最大消融针功率、与目标消融区域对应的最大消融针尺寸、与目标消融区域对应的最大消融时间和与目标消融区域对应的最大消融针角度。
41.需要补充的是，本方法通过上述的施针参数还能够确定消融针能量，具体的，在消融针尺寸已知的情况下，消融针能量由消融针功率和消融针尺寸确定。在另一种实施情况下，由于消融针功率、消融针尺寸之间具有一定的关联关系，本方法的施针参数集中的消融针施针参数可以包括：消融针功率和消融针尺寸中的任一种，外加消融时间和消融针角度。共三种施针参数。对应的，最大施针参数集可以包含：与目标消融区域对应的最大消融针功率和与目标消融区域对应的最大消融针尺寸，与目标消融区域对应的最大消融时间和与目标消融区域对应的最大消融针角度。其中消融针尺寸可以具体指代消融针的粗细或者消融针型号。通过确定每一个消融针对应的最大施针参数集，可以确定每一个消融针每一种施针参数的取值上下界的集合。
42.在一种实施情况下，根据目标消融区域，最大消融角度可以小于180
°
，在该情况下，以目标消融区域确定最大消融角度，在另一种实施情况下，根据目标消融区域，最大消融角度无限制，在该情况下，以180
°
作为最大消融角度。需要理解的是最大施针参数集适用于消融针组合中每一根消融针。
43.在本方法操作104中，根据最大施针参数集能够确定每一根消融针每一个消融参数需要进行遍历的遍历范围，通过对每一根消融针每一个消融参数需要进行遍历，可以确定与每一根消融针对应的多种施针参数，通过对每一种施针参数进行组合和消融模拟，可以从多种施针参数中确定每一根消融针对应的特定施针参数集。特定施针参数集即为：当需要通过消融针组合对目标消融区域进行消融时，每一根消融针在消融针组合的最优施针参数。医疗设备按照最优施针参数进行施针消融，能够实现在最优解下，完全消融目标消融区域的目的。
44.根据本发明一实施方式，在操作104，确定每一根消融针对应的特定施针参数集之后，方法还包括：根据所述每一根消融针对应的特定施针参数集输出对应的模拟施针方案。需要理解的是，当消融针组合中每一根消融针分别对应各自的在特定施针参数集的情况下，由特定施针参数集对应每一根消融针的进行模拟施针方案为消融针组合中的最优模拟施针方案。在该最优模拟施针方案下，能够指示、控制或辅助消融针组合实现对目标消融区域的完全消融。
45.根据本发明一实施方式，操作103，根据温度分布值对消融针组合进行参数模拟，确定最大施针参数集，包括：首先，根据目标消融区域和目标保留区域确定最大消融区域；然后，根据最大消融区域对每一种施针参数进行参数模拟，确定每一根消融针对应的最大施针参数集。
46.通过上述操作，每一根消融针，会对应的特定施针参数集，施针参数集代表一根针对应的那些参数的具体值。无论全局最优方法，还是其他参数探查方法，都是为了确定每一根针对应的施针参数集并输出。
47.在执行操作103之前，本方法需要先确定温度分布值，温度分布值的确定方式具体包括：首先，根据生物热传导方程对目标消融区域进行热传导模拟，确定区域模拟热容、区
域模拟导热率和消融热量值；然后，根据区域模拟热容、区域模拟导热率和消融热量值确定温度分布值。
48.本方法基于生物热传导方程模拟基于消融针随时间变化的生物热转移过程。从而获得消融针在不同时刻下在生物组织间热转移的温度场数值模拟。
49.具体的，本方法采用基于pennes的生物热传导方程进行温度场模拟，生物热传导方程具体公式如下：
[0050][0051]
其中，c用于表征与目标消融组织对应的组织热容；t用于表征与目标消融组织对应的组织温度；t用于表征与消融针对应的时间；k用于表征与目标消融组织对应的导热系数；x用于表征是与目标消融组织上的每一点，可以通过在笛卡尔坐标系中对目标消融组织进行构建，以坐标(x,y,z)进行表征；t(x，t)可以用于表征每一个点每一时刻的温度。
[0052]
cb用于表征与目标消融组织对应的血液热容；ωb用于表征与目标消融组织对应的血流灌注量；qm用于表征与目标消融组织对应的有效新陈代谢的热生成量，ta用于表征与目标消融组织对应的动脉温度。
[0053]
其中，与血液相关的参数cb、ωb、ta和与代谢相关的参数qm难以即时获取，因此在本方法的模拟中，对生物热传导方程进行优化，具体的，优化方式可以为省略或用常量代替，那么优化后的热传导方程为：
[0054][0055]
其中，可以表征目标消融区域每个点对应的消融所需热量；可以表征与目标消融区域每个点对应的自身热量，qr可以表征消融针与目标消融区域每个点对应所需要提供的热量。
[0056]
当组织热容c、导热系数k和消融针热量qr已知的情况下，通过热传导方程可以分析获得目标消融区域的温度分布值，即与目标消融区域每个坐标点对应的温度值的分布情况。确定温度分布值之后，本方法可以根据温度分布值模拟单根消融针对应的单个模拟区域。
[0057]
原理如下，由于消融针每一次消融对应的温度场形状是已知的，具体的，消融针对应的温度场形状为椭球形，可以获得椭球在笛卡尔坐标系中的标准体积公式：
[0058][0059]
其中，(x，y，z)用于表征椭球几何中心在原点时，椭球边界上任一点的坐标点，a、b、c用于表征椭球的半径。
[0060]
对应可知，与消融针对于的模拟区域为椭球内所有点的集合，消融针的顶点即为椭球的几何中心，由此可得，模拟区域所有点的集合可以表征为：
[0061][0062]
同上，其中，(x，y，z)用于表征模拟区域几何中心在原点时候的模拟区域所有的坐
标点，abc用于表征模拟区域的半径。
[0063]
消融针的施针参数与消融针热量qr可以进行关联。具体的，消融针热量qr与消融针功率w、消融针尺寸d、消融时间t关联。
[0064]
通过施针参数映射到中进行扩展，即通过消融针功率w、消融针尺寸d、消融时间t对进行重新映射。
[0065]
进一步考虑到，当目标消融区域在笛卡尔坐标系中模拟时，消融针同样需要在笛卡尔坐标系中模拟，消融针角度也可以对模拟区域的形状造成影响，消融针角度作为施针参数的其中之一，可以通过消融针与距离x轴正方向的偏角θ1，和距离z轴正方向的偏角θ2进行表征。
[0066]
结合消融针热量qr对消融针功率w、消融针尺寸d、消融时间t的约束，可以构建对应的五阶多项式f1，f2，f3，从而对进行重新映射。
[0067]
具体五阶多项式如下：
[0068]
x2×
f1(w，d，t，θ1) y2×
f2(w，d，t，θ1) z2×
f3(w，d，t，θ2)≤1
[0069]
根据实际情况，对上述五阶多项式f1，f2，f3进行拟合，如根据实际情况下消融针在不同参数设置下，实际消融区域的坐标点集合，来对五阶多项式f1，f2，f3进行拟合，从而获得多项式的相应参数，以确定目标映射函数，具体的，消融针在静置状态下的模拟区域可以表征为：
[0070]
s＝f4(w，d，t，θ1，θ2)
[0071]
其中，s用于表征与消融针对应的模拟区域。
[0072]
基于上述公式，通过对消融针在不同消融针功率w、消融针尺寸d、消融时间t下达到消融温度的区域，通过预设步进遍历消融针功率w、消融针尺寸d、消融时间t偏角θ1和偏角θ2，可以获得与消融针对应的多组模拟参数和对应的模拟区域。
[0073]
同理，在确定温度分布值之后，本方法可以根据目标消融区域和目标保留区域确定最大消融区域，其中，最大消融区域指代本方法消融针组合在模拟中，最优选的消融区域，通常，最优选的消融区域需要满足完全覆盖目标消融区域，且尽可能减少对目标保留区域的损伤。
[0074]
在一种实施情况下，当消融针组合对应的组合消融区域完全不可和目标保留区域形成交集的情况下，可以以目标消融区域为依据确定最大消融区域。具体的，只要满足最大消融区域能够完全覆盖目标消融区域的体积即可。即最大消融区域的尺寸不小于目标消融区域的尺寸，使最大消融区域的边界超出或重叠目标消融区域的边界。
[0075]
在确定最大消融区域之后，根据模拟区域与施针参数的函数，本方法可以根据最大消融区域确定最大施针参数集。
[0076]
具体的，最大施针参数集和最大消融区域的关联公式可以表征为：
[0077]
s1＝f4(w
max
，d
max
，t
max
)＝argmax(s1)
[0078]
其中，s1用于表征模拟区域，argmax(s1)用于表征最大消融区域，w
max
，d
max
，t
max
用于表征与最大消融区域相关的施针参数。其中，w
max
用于表征与消融针最大功率，d
max
用于表征消融针最大尺寸，t
max
用于表征消融针最大时间。进一步的，为了优化计算和保证施针参数
的全面性，在确定最大施针参数集时，可以预设消融针组合为单根消融针，以使最大施针参数集中的最大施针参数能够用于每一根消融针的参数遍历。
[0079]
根据本发明一实施方式，根据目标消融区域和目标保留区域确定最大消融区域，包括：首先，确定目标保留组织，根据目标消融区域对目标保留组织进行模拟，获得目标保留区域；然后，根据目标保留区域和目标消融区域进行消融区域模拟，确定最大消融区域。
[0080]
在另一种实施场景中，当消融针组合对应的组合消融区域会和目标保留区域形成交集的情况下，需要同时考虑目标消融区域对目标保留区域，以保证最大消融区域在尽可能覆盖目标消融区域的同时，且尽可能减少对目标保留区域的覆盖。在考虑目标保留区域的情况下，能够将消融针组合对应的模拟区域控制在尽可能消除目标消融区域的情况下，不损伤目标保留区域，能够避免获得的模拟施针方案对目标保留区域对应的目标保留组织造成损伤，提高了获得的模拟施针方案的安全性，使本方法更适用于实际组织的施针模拟场景中。
[0081]
目标保留组织同样为生物体内部的组织，通常可以选在目标消融组织周边的组织，如当目标消融组织为肿瘤组织的情况下，目标保留组织可以为肿瘤组织周围一定范围内的器官、肌肉等组织。本方法在确定目标保留组织后，需要根据目标消融区域对目标保留组织进行模拟，具体的，当本方法通过电子设备在坐标系中建立与目标消融组织对应的目标消融区域的情况下，本方法可以在同一坐标系中根据目标消融区域的位置建立与目标保留组织对应的目标保留区域，以使该坐标系能够体现出目标消融区域和目标保留区域相对位置。
[0082]
同样的，通过确定模拟区域与目标消融区域和目标保留区域之间的相对位置，可以确定模拟区域、目标消融区域之间的交集和模拟区域、目标保留区域之间的交集，根据两交集的具体情况可以对模拟区域进行评价，以确定最大消融区域。其中，最大消融区域可以理解为消融针组合对应的最优消融区域。
[0083]
在该实施场景下，最大施针参数集和最大消融区域的关联公式可以表征为：
[0084]
s1＝f4(w
max
，d
max
，t
max
)＝argmax(s
1-(sh∩s1))
[0085]
其中，s1用于表征模拟区域，argmax(s
1-(sh∩s1))用于表征最大消融区域，sh用于表征目标保留区域，w
max
，d
max
，t
max
用于表征与最大消融区域相关的施针参数。其中，w
max
用于表征与消融针最大功率，d
max
用于表征消融针最大尺寸，t
max
用于表征消融针最大时间。
[0086]
进一步的，本方法可以通过对目标保留区域进行耐受模拟，以确定与目标保留区域对于的耐受值，根据耐受值可以确定与目标保留区域对应的惩罚权值，通过惩罚权值对目标保留区域进行加权，以使目标保留区域更适用于实际场景。其中，权值的取值范围可以为(0， ∞]。具体的，若目标保留区域的耐受值较高，惩罚权值的取值可以设定为较大值，如大于1的任一正数。若目标保留区域的耐受值较低，惩罚权值的取值可以设定为较小值，如小于1的任一正数。
[0087]
在该实施场景下，最大施针参数集和最大消融区域的关联公式可以表征为：
[0088]
s1＝f4(w
max
，d
max
，t
max
)＝argmax(s
1-λ
×
(sh∩s1))
[0089]
其中，λ用于表征惩罚权值。
[0090]
需要补充的是，当验证为的情况下，可以理解为目标保留区域不会影响最大消融区域。
[0091]
在上述实施场景中，默认偏角的最大范围为180
°
。如此操作，可以在最大施针参数集和最大消融区域的关联公式中，不对偏角θ1和偏角θ2进行最大偏角的确定。
[0092]
具体的，由上述公式求得的最大施针参数配合预设的消融针最大偏角对应的最大施针参数集可以表征为：
[0093]
消融针最大功率w
max
，消融针最大尺寸d
max
，消融针最大时间t
max
，消融针最大偏角θ
1max
180
°
，消融针最大偏角θ
2max
180
°
。
[0094]
图2示出了本发明实施例一种用于消融针的全局消融模拟方法的实现流程示意图二。
[0095]
参见图2，根据本发明一实施方式，操作104，根据最大施针参数集对每一根消融针进行参数遍历，确定每一根消融针对应的特定施针参数集，包括：操作1041，根据最大施针参数集对单根消融针进行参数遍历，确定与单根消融针对应的模拟数据集；其中，模拟数据集包括模拟施针参数集和对应的模拟区域；操作1042，确定与消融针组合对应的消融针数量，根据消融针数量对模拟施针参数集和对应的模拟区域进行组合，确定模拟组合集；其中，模拟组合集包括组合施针参数集和组合消融区域；操作1043，根据目标消融区域对组合消融区域进行筛选，获得满足筛选条件的组合施针参数集；操作1044，根据组合施针参数集确定每一根消融针对应的特定施针参数集。
[0096]
本方法通过对每一根消融针的施针参数集进行遍历，能够基于对消融针温度场的模拟，提供施针参数的建议，从而能够精准地对不同形状的目标消融组织全面地冷冻消融，提高消融手术操作的稳定性和精准性。区别于常规“贪心算法”的判断方式，如果仅考虑第一根消融针最大化地消融尽可能多的目标消融组织，这样有可能为后续消融针的参数确定带来局限性。
[0097]
本发明可以通过模拟确定多根消融针在所有可能的参数组合下，形成的消融区域，从而比对后得到最佳的消融针设置组合尽可能完善地模拟消融目标消融区域，也可以使后续根据模拟施针结果使多根消融针一次性到达对应的消融中心，并根据特定的消融参数集进行消融，进一步减少了每一根消融针摆放消融的效率，提高消融效率。
[0098]
在获得最大施针参数集之后，本方法可以根据最大施针参数集确定需要进行参数遍历的参数范围。具体的，每一个消融针i对应的参数范围可以设置为：
[0099]
wi∈[0，w
max
]，
[0100]di
∈[0，d
max
]，
[0101]
ti∈[0，t
max
]，
[0102]
θ
1-i
∈[0，180]，
[0103]
θ
2-i
∈[0，180]。
[0104]
每一根消融针均需要根据预设的每一个参数步进对每一个施针参数进行模拟，进一步的，不同参数的步进可以不同。例如，消融针i先对wi进行遍历，wi对应的功率步进为1，则wi的取值包含0，1，2，3，4
…wmax
；然后消融针对θ
1-i
进行遍历，ei对应的角度步进为0.5，则θ
1-i
的取值包含0，0.5，1，1.5
…
180。以下遍历其他参数，不做赘述。在对每一种参数进行遍历后，根据取值进行一一组合，以获得与每一根消融针对应的模拟数据集，可以理解的是，模拟数据集包括多组模拟施针参数集和对应的模拟区域。
[0105]
在操作1042中，为了实现多根消融针的组合，本方法还需要确定具体的消融针数
量，根据具体消融针数量进行与消融针组合对应的模拟数据集一一组合，以模拟组合集。例如，消融针数量为4，分别记做第一消融针、第二消融针、第三消融针和第四消融针，第一消融针对应有第一模拟数据集，第二消融针对应有第二模拟数据集，第三消融针对应有第三模拟数据集，第四消融针对应有第四模拟数据集。通过在第一模拟数据集中抽取一份第一模拟数据，与第二模拟数据集中的每一组第二模拟数据都分别进行组合，与第三模拟数据集中的每一组第三模拟数据都分别进行组合，与第四模拟数据集中每一组第四模拟数据都分别进行组合。一份模拟组合包含一份第一模拟数据、一份第二模拟数据、一份第三模拟数据和一份第四模拟数据。与模拟数据对应的施针参数的组合为施针参数集，与模拟数据对应的消融区域的组合为组合消融区域。
[0106]
具体的，可以通过如下关系式进行表征：
[0107]s{n}
＝f4(w
{n}
，d
{n}
，t
{n}
，θ
1-{n}
，θ
2-{n}
)＝argmax((sa∩s
{n}
)-λ
×
(sh∩s
{n}
))
[0108]
其中，n为消融针的总数量，{n}用于表征与每一根消融针对应的集合，sa用于表征目标消融区域。
[0109]
在操作1043和操作1044中，可以根据目标消融区域对组合消融区域进行筛选，具体是筛选条件与最大消融区域同理，即组合消融区域也需要满足尽可能覆盖目标消融区域，且不影响目标保留区域。满足该条件的组合消融区域对应的组合施针参数集可以用于确定每一根消融针对应的特定施针参数集。具体的，在根据组合施针参数集可以用于确定每一根消融针对应的特定施针参数集的情况下，还需要确定与消融针对应的消融中心，以实现消融针的消融定位。
[0110]
根据本发明一实施方式，方法还包括：首先，根据与消融针对应的特定施针参数集确定对应的特定消融区域；然后，根据特定消融区域确定与消融针对应消融中心。
[0111]
在获得与消融针所对应的特定施针参数集和特定消融区域的情况下，通过计算特定消融区域的消融中心对应笛卡尔坐标系中的坐标点即为消融针产生温度源的点，通常为消融针的顶点。
[0112]
具体的，消融中心(x,y,z)的寻找方法即在形成的特定消融区域点集(x,y,z)中，通过如下公式确定：
[0113]
x＝(xmax-xmin)
[0114]
y＝(ymax-ymin)
[0115]
z＝(zmax-zmin)
[0116]
其中，xmax为最大x轴坐标，xmin为最小x轴坐标；ymax为最大y轴坐标，ymin为最小y轴坐标；zmax为最大z轴坐标，zmin为最小z轴坐标。
[0117]
同理，根据上述方法可以确定每一根消融针对应的消融区域的消融中心。
[0118]
为方便以上实施方式的进一步理解，以下提供几种具体实施场景进行补充解释。
[0119]
图3示出了本发明实施例一种用于消融针的全局消融模拟方法的实施场景图一。
[0120]
在第一种实施场景中，目标消融区域如图3所示，包括多个椭球形互相拼接形成。该目标消融区域存在有几何中心x11、x12、x13。预设消融针的数量为3。本方法先根据温度分布值对目标消融区域进行参数模拟，确定最大施针参数集；所述消融针组合包含一根以上的消融针。然后每一根消融针都在该最大施针参数中进行参数遍历，以模拟获得的模拟区域和目标消融区域之间的覆盖情况作为依据，确定每一根消融针对应的特定施针参数
集，然后根据对应每一根消融针的特定施针参数集控制对应的消融针对目标消融区域进行消融。具体的，在本方法中，三根消融针分别沿几何中心轴线到达x11、x12、x13，在x11、x12、x13作为消融中心对目标消融区域进行消融。
[0121]
图4示出了本发明实施例一种用于消融针的全局消融模拟装置的实现模块示意图。
[0122]
参见图4，根据本发明实施例第二方面，还提供了一种用于消融针的全局消融模拟装置，装置包括：区域模拟模块401，用于根据目标消融组织模拟目标消融区域；温度场模拟模块402，用于根据目标消融区域进行温度场模拟，获得温度分布值；参数模拟模块403，用于根据温度分布值对消融针组合进行参数模拟，确定最大施针参数集；消融针组合包含一根以上的消融针；遍历模块404，用于根据最大施针参数集对每一根消融针进行参数遍历，确定每一根消融针对应的特定施针参数集。
[0123]
根据本发明一实施方式，所述装置还包括：输出模块406，用于根据所述每一根消融针对应的特定施针参数集输出对应的模拟施针方案。
[0124]
根据本发明一实施方式，参数模拟模块403，包括：第一确定子模块4031，用于根据目标消融区域和目标保留区域确定最大消融区域；模拟子模块4032，用于根据最大消融区域对每一种施针参数进行参数模拟，确定每一根消融针对应的最大施针参数集。
[0125]
根据本发明一实施方式，确定子模块，包括：确定目标保留组织，根据目标消融区域对目标保留组织进行模拟，获得目标保留区域；根据目标保留区域和目标消融区域进行消融区域模拟，确定最大消融区域。
[0126]
根据本发明一实施方式，遍历模块404，包括：遍历子模块4041，用于根据最大施针参数集对单根消融针进行参数遍历，确定与单根消融针对应的模拟数据集；其中，模拟数据集包括模拟施针参数集和对应的模拟区域；组合子模块4042，用于确定与消融针组合对应的消融针数量，根据消融针数量对模拟施针参数集和对应的模拟区域进行组合，确定模拟组合集；其中，模拟组合集包括组合施针参数集和组合消融区域；第二筛选子模块4043，用于根据目标消融区域对组合消融区域进行筛选，获得满足筛选条件的组合施针参数集；第三确定子模块4044，用于根据组合施针参数集确定每一根消融针对应的特定施针参数集。
[0127]
根据本发明一实施方式，装置还包括：确定模块405，用于根据与消融针对应的特定施针参数集确定对应的特定消融区域；确定模块405，还用于根据特定消融区域确定与消融针对应消融中心。
[0128]
这里需要指出的是：以上对针对一种用于消融针的全局消融模拟装置实施例的描述，与前述图1至3所示的方法实施例的描述是类似的，具有同前述图1至3所示的方法实施例相似的有益效果，因此不做赘述。对于本发明一种用于消融针的全局消融模拟装置实施例中未披露的技术细节，请参照本发明前述图1至3所示的方法实施例的描述而理解，为节约篇幅，因此不再赘述。
[0129]
根据本发明实施例第三方面，又提供了一种计算机设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现如上述任意的用于消融针的全局消融模拟方法。
[0130]
图5示出了本发明实施例一种计算机设备的实现结构示意图。
[0131]
参见图5，根据本发明第三方面，又提供了一种计算机设备，包括：存储器、处理器
及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现上述任意的一种用于消融针的全局消融模拟方法。
[0132]
在硬件层面，该设备包括处理器501，可选地还包括内部总线503、网络接口504、存储器502。其中，存储器502可能包含内存，例如高速随机存取存储器(random-access memory，ram)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少1个磁盘存储器等。当然，该设备还可能包括其他业务所需要的硬件。
[0133]
处理器501、网络接口504和存储器502可以通过内部总线503相互连接，该内部总线503可以是isa(industry standard architecture，工业标准体系结构)总线、pci(peripheral component interconnect，外设部件互连标准)总线或eisa(extended industry standard architecture，扩展工业标准结构)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
[0134]
存储器502，用于存放执行指令。具体地，执行指令即可被执行的计算机程序。存储器502可以包括内存和非易失性存储器，并向处理器提供执行指令和数据。
[0135]
在一种可能实现的方式中，处理器501从非易失性存储器中读取对应的执行指令到内存中然后运行，也可从其它设备上获取相应的执行指令，以在逻辑层面上形成用于消融针的全局消融模拟装置。处理器执行存储器所存放的执行指令，以通过执行的执行指令实现本发明任一实施例中提供的用于消融针的全局消融模拟方法。
[0136]
上述如本发明图4所示实施例提供的用于消融针的全局消融模拟装置执行的方法可以应用于处理器501中，或者由处理器501实现。处理器501可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器501中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(central processing unit，cpu)、网络处理器(network processor，np)等；还可以是数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(field－programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
[0137]
结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器501读取存储器502中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
[0138]
根据本发明第四方面，又提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如上述任意的用于消融针的全局消融模拟方法。
[0139]
本发明实施例还提出了一种计算机可读存储介质，该可读存储介质存储有执行指令，存储的执行指令被电子设备的处理器执行时，能够使该电子设备执行本发明任一实施例中提供的用于消融针的动态模拟方法，并具体用于执行如图1～图3所示的方法。前述各
个实施例中的电子设备可以为计算机。
[0140]
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例，或软件和硬件相结合的形式。
[0141]
本发明中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
[0142]
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
[0143]
在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。
[0144]
上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元；既可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0145]
另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
[0146]
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器(read only memory，rom)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0147]
或者，本发明上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：移动存储设备、rom、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0148]
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。