專利名稱：一種熱劑量實(shí)時(shí)監(jiān)控方法及其設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱劑量實(shí)時(shí)監(jiān)控方法及其設(shè)備，特別涉及一種可用于聚焦超聲熱療過程中的熱劑量實(shí)時(shí)監(jiān)控方法和設(shè)備。

背景技術(shù)：
對(duì)病變組織進(jìn)行熱療是當(dāng)前醫(yī)學(xué)中的一種常見治療手段。在對(duì)病變組織進(jìn)行熱療的過程中，通常還需要同時(shí)用B超、磁共振等成像設(shè)備對(duì)病變組織狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，從而隨時(shí)觀察組織的變化，以及該組織是否發(fā)生了凝固性壞死。一旦發(fā)現(xiàn)該病變組織出現(xiàn)了凝固性壞死，就應(yīng)立刻停止對(duì)病變組織的熱輻射，以防止過量的熱劑量損傷周邊的正常組織，同時(shí)也可以有效地減少治療時(shí)間。但是由于現(xiàn)有的監(jiān)控成像設(shè)備成像的圖形是組織解剖圖像或是功能代謝圖像等，其圖像無法實(shí)時(shí)地反映出病變組織的熱劑量變化情況，因此，利用現(xiàn)有的監(jiān)控設(shè)備很難捕捉到使病變組織發(fā)生凝固性壞死的閾值熱劑量時(shí)刻。
通常而言，當(dāng)在成像設(shè)備上觀察到組織發(fā)生凝固性壞死時(shí)，實(shí)際上此時(shí)該病變組織的熱劑量可能已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過使其發(fā)生凝固性壞死的閾值熱劑量了，由于不能實(shí)時(shí)的監(jiān)控病變組織的熱劑量變化，很難避免對(duì)病變組織區(qū)域的過量熱輻射，以及因此而給正常組織造成的不必要的損害。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種在熱療過程中可實(shí)時(shí)監(jiān)控?zé)釀┝孔兓康臒釀┝繉?shí)時(shí)監(jiān)控方法及其設(shè)備。
解決本發(fā)明技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該熱劑量實(shí)時(shí)監(jiān)控方法，其包括以下步驟 1)確定熱輻照靶區(qū)； 2)對(duì)靶區(qū)進(jìn)行熱輻照，并實(shí)時(shí)測(cè)量靶區(qū)組織的溫度； 3)根據(jù)所測(cè)得的靶區(qū)組織實(shí)時(shí)的溫度-時(shí)間數(shù)據(jù)，通過公式 熱劑量計(jì)算靶區(qū)組織實(shí)時(shí)的熱劑量值； 其中t表示從熱輻照開始時(shí)刻到測(cè)溫時(shí)刻的持續(xù)時(shí)間段，Δt則表示上述時(shí)間段內(nèi)某個(gè)溫度值的持續(xù)時(shí)間，而TΔt則表示在Δt持續(xù)時(shí)間段內(nèi)的平均溫度值；參數(shù)R是個(gè)常數(shù)值，當(dāng)溫度TΔt＞43度時(shí)，取R＝0.5，當(dāng)TΔt＜43度時(shí)，取R＝0.25； 4)將計(jì)算得出的熱劑量值與組織發(fā)生凝固性壞死所需要的閾值熱劑量(針對(duì)同一個(gè)組織或器官，閾值熱劑量是一個(gè)已知的固定值)進(jìn)行比較如果測(cè)溫時(shí)刻該靶區(qū)組織的熱劑量值大于或等于該閾值熱劑量，表示靶區(qū)組織已經(jīng)發(fā)生凝固性壞死；如果測(cè)溫時(shí)刻該靶區(qū)組織的熱劑量值仍小于該閾值熱劑量，表示靶區(qū)組織沒有發(fā)生凝固性壞死。
為提高監(jiān)控的準(zhǔn)確性，對(duì)輻照對(duì)象進(jìn)行熱輻照之前，可以先測(cè)量靶區(qū)組織的初始溫度。
優(yōu)選的是，在步驟1)和步驟2)之間，還有步驟11)，即通過圖像掃描裝置掃描治療對(duì)象，得到靶區(qū)的初始圖像，從而便于操作人員對(duì)治療過程進(jìn)行監(jiān)控。
進(jìn)一步優(yōu)選的是，步驟11)之后，還可有步驟12)，即將得到的靶區(qū)的初始圖像劃分為若干個(gè)體素。
在步驟12)之后，還可有步驟13)，即測(cè)量每個(gè)體素的初始溫度。
這樣，在步驟2)中，所述的實(shí)時(shí)測(cè)量靶區(qū)組織的溫度就是實(shí)時(shí)測(cè)量靶區(qū)組織內(nèi)每個(gè)體素的溫度； 在步驟3)中，根據(jù)所測(cè)得的各個(gè)體素的實(shí)時(shí)的溫度-時(shí)間數(shù)據(jù)，通過公式 熱劑量分別計(jì)算各體素實(shí)時(shí)的熱劑量值； 在步驟4)中，將計(jì)算出的各體素的熱劑量值與組織發(fā)生凝固性壞死所需要的閾值熱劑量進(jìn)行比較如果測(cè)溫時(shí)刻該體素的熱劑量值大于或等于該閾值熱劑量，表示該體素已經(jīng)發(fā)生凝固性壞死；如果測(cè)溫時(shí)刻該體素的熱劑量值仍小于該閾值熱劑量，表示該體素沒有發(fā)生凝固性壞死。
其中，所述圖像掃描裝置可采用磁共振掃描裝置或超聲監(jiān)控裝置。
本發(fā)明通過熱輻照裝置對(duì)靶區(qū)進(jìn)行熱輻照，所述熱輻照裝置可采用聚焦超聲治療頭或微波發(fā)射器。
一種熱劑量實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備，包括測(cè)溫裝置、熱輻照裝置以及熱劑量判定裝置，所述測(cè)溫裝置與所述熱劑量判定裝置連接，所述熱輻照裝置用于對(duì)靶區(qū)進(jìn)行熱輻照；在熱輻照裝置對(duì)靶區(qū)進(jìn)行熱輻照時(shí)，所述測(cè)溫裝置實(shí)時(shí)測(cè)量靶區(qū)組織的溫度并將所測(cè)得的溫度-時(shí)間數(shù)據(jù)信號(hào)輸出到熱劑量判定裝置；所述熱劑量判定裝置根據(jù)所接收的靶區(qū)組織的實(shí)時(shí)的溫度-時(shí)間數(shù)據(jù)值，計(jì)算出靶區(qū)組織實(shí)時(shí)的熱劑量值，再將計(jì)算出的靶區(qū)組織實(shí)時(shí)的熱劑量值與組織發(fā)生凝固性壞死所需要的閾值熱劑量進(jìn)行比較如果測(cè)溫時(shí)刻該靶區(qū)組織的熱劑量值大于或等于該閾值熱劑量，判定靶區(qū)組織已經(jīng)發(fā)生凝固性壞死；如果測(cè)溫時(shí)刻該靶區(qū)組織的熱劑量值仍小于該閾值熱劑量，判定靶區(qū)組織沒有發(fā)生凝固性壞死。
其中，所述熱劑量判定裝置是通過公式 熱劑量計(jì)算出靶區(qū)組織實(shí)時(shí)的熱劑量值， 其中t表示從熱輻照開始時(shí)刻到測(cè)溫時(shí)刻的持續(xù)時(shí)間段，Δt則表示上述時(shí)間段內(nèi)某個(gè)溫度值的持續(xù)時(shí)間，而TΔt則表示在Δt持續(xù)時(shí)間段內(nèi)的平均溫度值；參數(shù)R是個(gè)常數(shù)值，當(dāng)溫度TΔt＞43度時(shí)，取R＝0.5，當(dāng)TΔt＜43度時(shí)，取R＝0.25。
優(yōu)選的是，本發(fā)明設(shè)備還可包括有圖像掃描裝置，所述圖像掃描裝置分別與測(cè)溫裝置以及熱劑量判定裝置相連，對(duì)靶區(qū)進(jìn)行掃描得到靶區(qū)的冠狀面和/或矢狀面的圖像，并將該圖像劃分為若干個(gè)體素。
所述熱劑量判定裝置根據(jù)所測(cè)得的各個(gè)體素的實(shí)時(shí)的溫度-時(shí)間數(shù)據(jù)，通過公式 熱劑量計(jì)算出各體素實(shí)時(shí)的熱劑量值， 再將計(jì)算出的各體素的熱劑量值與組織發(fā)生凝固性壞死所需要的閾值熱劑量進(jìn)行比較如果測(cè)溫時(shí)刻該體素的熱劑量值大于或等于該閾值熱劑量，表示該體素已經(jīng)發(fā)生凝固性壞死；如果測(cè)溫時(shí)刻該體素的熱劑量值仍小于該閾值熱劑量，表示該體素沒有發(fā)生凝固性壞死。
在治療過程中，當(dāng)熱劑量判定裝置定某體素已發(fā)生凝固性壞死時(shí)，可以通過人工手動(dòng)控制熱輻照裝置停止對(duì)該體素進(jìn)行熱輻照，也可以使用熱劑量判定裝置來直接控制熱輻照裝置的工作，以達(dá)到自動(dòng)化控制的目的。
本發(fā)明中，測(cè)溫裝置可為圖像掃描裝置中的測(cè)溫單元，所述測(cè)溫單元實(shí)時(shí)測(cè)量各體素的溫度；熱劑量判定裝置可為圖像掃描裝置中的計(jì)算機(jī)單元，所述計(jì)算機(jī)單元可與熱輻照裝置相連。
所述圖像掃描裝置可采用磁共振掃描裝置或超聲監(jiān)控裝置；所述熱輻照裝置可采用聚焦超聲治療頭或微波發(fā)射器。
在對(duì)病體組織進(jìn)行超聲治療時(shí)，由于能實(shí)時(shí)監(jiān)控病體組織中每個(gè)體素的熱劑量值的變化，當(dāng)每個(gè)體素所接收的熱劑量分別達(dá)到使組織發(fā)生凝固性壞死的閾值熱劑量時(shí)，就可以停止該體素范圍內(nèi)的熱輻照，當(dāng)所有體素所接受的熱劑量都達(dá)到了使組織發(fā)生凝固性壞死的閾值熱劑量時(shí)，就可以停止對(duì)該病體組織進(jìn)行熱輻照，這樣就可有效避免對(duì)病變組織區(qū)域進(jìn)行過量熱輻射，更不會(huì)給病體組織周邊的正常組織造成損害。



圖1為本發(fā)明實(shí)施例中熱劑量實(shí)時(shí)監(jiān)控裝置的結(jié)構(gòu)示意圖 圖2為本發(fā)明實(shí)施例中圖像掃描裝置對(duì)治療對(duì)象掃描后得到的圖像中，劃分為若干個(gè)體素的示意圖 圖3為本發(fā)明實(shí)施例中根據(jù)某個(gè)體素的溫度-時(shí)間數(shù)據(jù)所作的溫度時(shí)間關(guān)系圖 圖中1-磁共振掃描裝置 2-熱輻照裝置 3-體素 4-計(jì)算機(jī)單元 5-測(cè)溫單元
具體實(shí)施例方式 以下結(jié)合實(shí)施例和附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
下面實(shí)施例為本發(fā)明的非限定性實(shí)施例。
本發(fā)明熱劑量實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備包括圖像掃描裝置、測(cè)溫裝置、熱輻照裝置以及熱劑量判定裝置。
熱輻照裝置2的功能在于對(duì)監(jiān)控的熱療對(duì)象進(jìn)行熱輻照；圖像掃描裝置的作用在于通過對(duì)熱療對(duì)象進(jìn)行掃描從而得到治療靶區(qū)的初始圖像，并可實(shí)時(shí)觀察熱輻照過程中所監(jiān)控的熱療對(duì)象的組織圖像；在熱輻照裝置對(duì)靶區(qū)進(jìn)行熱輻照時(shí)，測(cè)溫裝置實(shí)時(shí)測(cè)量靶區(qū)組織的溫度并將所測(cè)得的溫度-時(shí)間數(shù)據(jù)信號(hào)輸出到熱劑量判定裝置；熱劑量判定裝置根據(jù)所接收的靶區(qū)組織的實(shí)時(shí)的溫度-時(shí)間數(shù)據(jù)值，計(jì)算靶區(qū)組織實(shí)時(shí)的熱劑量值，再將計(jì)算出的靶區(qū)組織實(shí)時(shí)的熱劑量值與組織發(fā)生凝固性壞死所需要的閾值熱劑量進(jìn)行比較如果測(cè)溫時(shí)刻該靶區(qū)組織的熱劑量值大于或等于該閾值熱劑量，判定靶區(qū)組織已經(jīng)發(fā)生凝固性壞死；如果測(cè)溫時(shí)刻該靶區(qū)組織的熱劑量值仍小于該閾值熱劑量，判定靶區(qū)組織沒有發(fā)生凝固性壞死。
其中，所述熱劑量判定裝置是通過公式 熱劑量計(jì)算出靶區(qū)組織實(shí)時(shí)的熱劑量值， 其中t表示從熱輻照開始時(shí)刻到測(cè)溫時(shí)刻的持續(xù)時(shí)間段，Δt則表示上述時(shí)間段內(nèi)某個(gè)溫度值的持續(xù)時(shí)間，而TΔt則表示在Δt持續(xù)時(shí)間段內(nèi)的平均溫度值(Δt可統(tǒng)一取為0.1s，而TΔt就為這0.1s內(nèi)的平均溫度)；參數(shù)R是個(gè)常數(shù)值，當(dāng)溫度TΔt＞43度時(shí)，取R＝0.5，當(dāng)TΔt＜43度時(shí)，取R＝0.25。
本實(shí)施例中，圖像掃描裝置采用如圖1所示的磁共振掃描裝置1即MRI裝置(也可采用超聲監(jiān)控裝置)。由于磁共振掃描裝置1的圖像清晰度高，而超聲監(jiān)控裝置的圖像清晰度低，可根據(jù)不同的治療要求選擇不同的圖像掃描裝置對(duì)圖像質(zhì)量要求高時(shí)可采用磁共振裝置1，而在對(duì)圖像質(zhì)量要求不高時(shí)可采用超聲監(jiān)控裝置，因?yàn)槌暠O(jiān)控裝置的價(jià)格相對(duì)較低。
由于圖像掃描裝置采用磁共振掃描裝置1，所述測(cè)溫裝置為磁共振掃描裝置1中的測(cè)溫單元5，所述熱劑量判定裝置為磁共振掃描裝置1中的計(jì)算機(jī)單元4。
熱輻照裝置2可采用聚焦超聲治療頭、微波發(fā)射器等能使組織升溫從而進(jìn)行熱療的裝置。
所監(jiān)控的熱療對(duì)象可以是活體組織或器官，離體組織或器官，體模等。本實(shí)施例中，監(jiān)控的熱療對(duì)象為一個(gè)選定的治療靶區(qū)。
在對(duì)病體組織進(jìn)行治療過程中，可采用上述熱劑量實(shí)時(shí)監(jiān)控裝置對(duì)需要治療的靶區(qū)進(jìn)行熱輻照，其步驟如下 在確定熱療對(duì)象后，先選定靶區(qū)，并利用磁共振掃描裝置1對(duì)靶區(qū)進(jìn)行預(yù)掃描，得到其冠狀面以及矢狀面的初始圖像。
如圖2所示，磁共振掃描裝置1自動(dòng)把靶區(qū)劃分為若干個(gè)(例如128*256個(gè))極小的區(qū)域，每個(gè)極小區(qū)域稱為一個(gè)體素3；接著使用磁共振掃描裝置的測(cè)溫單元5測(cè)量出該靶區(qū)內(nèi)每個(gè)體素3的初始溫度并記錄下來。
然后開始利用熱輻照裝置2對(duì)治療靶區(qū)進(jìn)行熱輻照，同時(shí)磁共振掃描裝置中的測(cè)溫單元5對(duì)靶區(qū)的每個(gè)體素3進(jìn)行實(shí)時(shí)的溫度測(cè)量和記錄，通過磁共振測(cè)溫，可得到靶區(qū)組織內(nèi)每個(gè)體素3的實(shí)時(shí)的溫度-時(shí)間數(shù)據(jù)；根據(jù)該數(shù)據(jù)作圖，可得到靶區(qū)內(nèi)組織的溫度時(shí)間關(guān)系圖(如圖3所示)。
獲得圖3中的實(shí)時(shí)溫度數(shù)據(jù)后，利用等效熱劑量原理，通過磁共振掃描裝置1自帶的計(jì)算機(jī)單元4對(duì)靶區(qū)組織內(nèi)的每個(gè)體素3的熱劑量值大小進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算，判定是否達(dá)到了能使組織發(fā)生凝固性壞死的閾值熱劑量，計(jì)算公式為 熱劑量 其中，t表示從熱輻照開始時(shí)刻到測(cè)溫時(shí)刻的持續(xù)時(shí)間段，Δt則表示上述時(shí)間段內(nèi)某個(gè)溫度值的持續(xù)時(shí)間，而TΔt則表示在Δt持續(xù)時(shí)間段內(nèi)的平均溫度值(為了簡化計(jì)算，Δt可統(tǒng)一取為0.1s，而TΔt就為這0.1s內(nèi)的平均溫度)；參數(shù)R是個(gè)常數(shù)值，當(dāng)溫度TΔt＞43度時(shí)，取R＝0.5，當(dāng)TΔt＜43度時(shí)，取R＝0.25。
對(duì)于生物體組織而言，使其達(dá)到凝固性壞死所需的熱劑量值通常是一個(gè)固定的閾值，一旦組織的熱劑量達(dá)到這個(gè)閾值，組織就會(huì)發(fā)生凝固性壞死。因此通過對(duì)每個(gè)體素3的實(shí)時(shí)熱劑量的計(jì)算，就可以知道其是否達(dá)到了使組織發(fā)生凝固性壞死的閾值熱劑量，一旦發(fā)現(xiàn)其熱劑量值達(dá)到或超過了閾值熱劑量，就應(yīng)立刻停止對(duì)該體素范圍內(nèi)的熱輻照，并在磁共振掃描裝置1所形成的靶區(qū)圖像上的相應(yīng)區(qū)域做出相應(yīng)的標(biāo)記；而對(duì)于未達(dá)到凝固性壞死的閾值劑量的區(qū)域，則可繼續(xù)對(duì)其進(jìn)行熱輻照。
當(dāng)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)所有體素的熱劑量值都達(dá)到閾值熱劑量時(shí)，則表示目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的所有組織都已經(jīng)發(fā)生凝固性壞死，則應(yīng)終止熱輻照，熱療過程結(jié)束。在停止熱輻照1分鐘后，停止對(duì)目標(biāo)區(qū)域的熱劑量監(jiān)控(如圖3所示，因?yàn)闊彷椪胀Ｖ购蟮妮^短時(shí)間內(nèi)，溫度可能會(huì)進(jìn)一步升高，然后才慢慢下降，所以在停止熱輻照后要在該段時(shí)間內(nèi)繼續(xù)進(jìn)行熱監(jiān)控，以保證能夠監(jiān)測(cè)到最高溫度，從而判斷熱輻照是否對(duì)周邊組織產(chǎn)生影響)。
對(duì)于某些精度不高的熱輻照裝置，雖然沒辦法達(dá)到對(duì)靶區(qū)內(nèi)的每個(gè)體素范圍內(nèi)的區(qū)域都能進(jìn)行精確的控制，但是在它能夠控制的精度范圍內(nèi)，也能達(dá)到對(duì)一個(gè)較小區(qū)域內(nèi)的某一小部分的體素進(jìn)行控制，從而也能達(dá)到一定的治療效果。
為了治療的安全性，在治療過程中，目前一般是醫(yī)生通過對(duì)圖像掃描裝置所顯示的圖像進(jìn)行監(jiān)控，手動(dòng)控制熱輻照裝置的輻照范圍和時(shí)間。在確保治療安全的情況下，也可直接使用熱劑量判定裝置(如計(jì)算機(jī))來控制熱輻照裝置的工作，從而對(duì)治療過程進(jìn)行自動(dòng)化控制。
權(quán)利要求
1.一種熱劑量實(shí)時(shí)監(jiān)控方法，其包括以下步驟
1)確定熱輻照靶區(qū)；
2)對(duì)靶區(qū)進(jìn)行熱輻照，并實(shí)時(shí)測(cè)量靶區(qū)組織的溫度；
3)根據(jù)所測(cè)得的靶區(qū)組織實(shí)時(shí)的溫度-時(shí)間數(shù)據(jù)，通過公式
熱劑量計(jì)算靶區(qū)組織實(shí)時(shí)的熱劑量值；
其中t表示從熱輻照開始時(shí)刻到測(cè)溫時(shí)刻的持續(xù)時(shí)間段，Δt則表示上述時(shí)間段內(nèi)某個(gè)溫度值的持續(xù)時(shí)間，而TΔt則表示在Δt持續(xù)時(shí)間段內(nèi)的平均溫度值；參數(shù)R是個(gè)常數(shù)值，當(dāng)溫度TΔt＞43度時(shí)，取R＝0.5，當(dāng)TΔt＜43度時(shí)，取R＝0.25；
4)將計(jì)算得出的熱劑量值與組織發(fā)生凝固性壞死所需要的閾值熱劑量進(jìn)行比較如果測(cè)溫時(shí)刻該靶區(qū)組織的熱劑量值大于或等于該閾值熱劑量，表示靶區(qū)組織已經(jīng)發(fā)生凝固性壞死；如果測(cè)溫時(shí)刻該靶區(qū)組織的熱劑量值仍小于該閾值熱劑量，表示靶區(qū)組織沒有發(fā)生凝固性壞死。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱劑量實(shí)時(shí)監(jiān)控方法，其特征在于在步驟2)中，對(duì)治療對(duì)象進(jìn)行熱輻照之前，先測(cè)量靶區(qū)組織的初始溫度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱劑量實(shí)時(shí)監(jiān)控方法，其特征在于在步驟1)和步驟2)之間，還有步驟11)，即通過圖像掃描裝置掃描治療對(duì)象，得到靶區(qū)的初始圖像。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱劑量實(shí)時(shí)監(jiān)控方法，其特征在于步驟11)之后，還有步驟12)，即將得到的靶區(qū)的初始圖像劃分為若干個(gè)體素。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱劑量實(shí)時(shí)監(jiān)控方法，其特征在于在步驟2)中，所述的實(shí)時(shí)測(cè)量靶區(qū)組織的溫度就是實(shí)時(shí)測(cè)量靶區(qū)組織內(nèi)每個(gè)體素的溫度；
在步驟3)中，根據(jù)所測(cè)得的各個(gè)體素的實(shí)時(shí)的溫度-時(shí)間數(shù)據(jù)，通過公式
熱劑量分別計(jì)算各體素實(shí)時(shí)的熱劑量值；
在步驟4)中，將計(jì)算出的各體素的熱劑量值與組織發(fā)生凝固性壞死所需要的閾值熱劑量進(jìn)行比較如果測(cè)溫時(shí)刻該體素的熱劑量值大于或等于該閾值熱劑量，表示該體素已經(jīng)發(fā)生凝固性壞死；如果測(cè)溫時(shí)刻該體素的熱劑量值仍小于該閾值熱劑量，表示該體素沒有發(fā)生凝固性壞死。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱劑量實(shí)時(shí)監(jiān)控方法，其特征在于在步驟12)之后，還有步驟13)，即測(cè)量每個(gè)體素的初始溫度。
7.根據(jù)權(quán)利要求3-6之一所述的熱劑量實(shí)時(shí)監(jiān)控方法，其特征在于所述圖像掃描裝置采用磁共振掃描裝置(101)或超聲監(jiān)控裝置(201)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-6之一所述的熱劑量實(shí)時(shí)監(jiān)控方法，其特征在于通過熱輻照裝置對(duì)靶區(qū)進(jìn)行熱輻照，所述熱輻照裝置采用聚焦超聲治療頭或微波發(fā)射器。
9.一種熱劑量實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備，其特征在于包括測(cè)溫裝置、熱輻照裝置以及熱劑量判定裝置，所述測(cè)溫裝置與所述熱劑量判定裝置連接，所述熱輻照裝置用于對(duì)靶區(qū)進(jìn)行熱輻照；在熱輻照裝置對(duì)靶區(qū)進(jìn)行熱輻照時(shí)，所述測(cè)溫裝置實(shí)時(shí)測(cè)量靶區(qū)組織的溫度并將所測(cè)得的溫度-時(shí)間數(shù)據(jù)信號(hào)輸出到熱劑量判定裝置；所述熱劑量判定裝置根據(jù)所接收的靶區(qū)組織的實(shí)時(shí)的溫度-時(shí)間數(shù)據(jù)值，計(jì)算出靶區(qū)組織實(shí)時(shí)的熱劑量值，再將計(jì)算出的靶區(qū)組織實(shí)時(shí)的熱劑量值與組織發(fā)生凝固性壞死所需要的閾值熱劑量進(jìn)行比較如果測(cè)溫時(shí)刻該靶區(qū)組織的熱劑量值大于或等于該閾值熱劑量，判定靶區(qū)組織已經(jīng)發(fā)生凝固性壞死；如果測(cè)溫時(shí)刻該靶區(qū)組織的熱劑量值仍小于該閾值熱劑量，判定靶區(qū)組織沒有發(fā)生凝固性壞死。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的熱劑量實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備，其特征在于所述熱劑量判定裝置是通過公式
熱劑量計(jì)算出靶區(qū)組織實(shí)時(shí)的熱劑量值，
其中t表示從熱輻照開始時(shí)刻到測(cè)溫時(shí)刻的持續(xù)時(shí)間段，Δt則表示上述時(shí)間段內(nèi)某個(gè)溫度值的持續(xù)時(shí)間，而TΔt則表示在Δt持續(xù)時(shí)間段內(nèi)的平均溫度值；參數(shù)R是個(gè)常數(shù)值，當(dāng)溫度TΔt＞43度時(shí)，取R＝0.5，當(dāng)TΔt＜43度時(shí)，取R＝0.25。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的熱劑量實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備，其特征在于還包括有圖像掃描裝置，所述圖像掃描裝置分別與測(cè)溫裝置以及熱劑量判定裝置相連，對(duì)靶區(qū)進(jìn)行掃描從而得到靶區(qū)組織的圖像。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的熱劑量實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備，其特征在于所述圖像掃描裝置對(duì)靶區(qū)進(jìn)行掃描得到靶區(qū)的冠狀面和/或矢狀面的圖像，并將該圖像劃分為若干個(gè)體素。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的熱劑量實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備，其特征在于測(cè)溫裝置為圖像掃描裝置中的測(cè)溫單元，所述測(cè)溫單元實(shí)時(shí)測(cè)量各體素的溫度。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的熱劑量實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備，其特征在于所述圖像掃描裝置采用磁共振掃描裝置(101)或超聲監(jiān)控裝置(201)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的熱劑量實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備，其特征在于所述熱劑量判定裝置根據(jù)所測(cè)得的各個(gè)體素的實(shí)時(shí)的溫度-時(shí)間數(shù)據(jù)，通過公式
熱劑量計(jì)算出各體素實(shí)時(shí)的熱劑量值，
再將計(jì)算出的各體素的熱劑量值與組織發(fā)生凝固性壞死所需要的閾值熱劑量進(jìn)行比較如果測(cè)溫時(shí)刻該體素的熱劑量值大于或等于該閾值熱劑量，表示該體素已經(jīng)發(fā)生凝固性壞死；如果測(cè)溫時(shí)刻該體素的熱劑量值仍小于該閾值熱劑量，表示該體素沒有發(fā)生凝固性壞死。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的熱劑量實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備，其特征在于熱劑量判定裝置為圖像掃描裝置中的計(jì)算機(jī)單元。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的熱劑量實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備，其特征在于所述計(jì)算機(jī)單元與熱輻照裝置相連。
18.根據(jù)權(quán)利要求9-17之一所述的熱劑量實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備，其特征在于所述熱輻照裝置采用聚焦超聲治療頭或微波發(fā)射器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種熱劑量實(shí)時(shí)監(jiān)控方法及其設(shè)備，該監(jiān)控方法包括如下步驟1)確定熱輻照靶區(qū)；2)對(duì)靶區(qū)進(jìn)行熱輻照，并實(shí)時(shí)測(cè)量靶區(qū)組織的溫度；3)根據(jù)所測(cè)得的靶區(qū)組織實(shí)時(shí)的溫度-時(shí)間數(shù)據(jù)，通過右下公式計(jì)算靶區(qū)組織實(shí)時(shí)的熱劑量值；⑤將計(jì)算出的熱劑量值與組織發(fā)生凝固性壞死所需要的閾值熱劑量進(jìn)行比較。一種熱劑量實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備，包括測(cè)溫裝置、熱輻照裝置以及熱劑量判定裝置。本發(fā)明可實(shí)時(shí)監(jiān)控治療對(duì)象的熱劑量值，不會(huì)給治療組織造成過度熱輻照，更不會(huì)損害正常組織。
文檔編號(hào)A61B5/055GK101601894SQ200810099779
公開日2009年12月16日 申請(qǐng)日期2008年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月11日
發(fā)明者李發(fā)琪, 華 樊 申請(qǐng)人:重慶醫(yī)科大學(xué)