本技术涉及医疗器械智慧医疗领域，尤其涉及一种基于单针多极型电极针的术前方案生成系统和装置。
背景技术：
1、随着医疗技术的不断进步，微创治疗技术因其创伤小、恢复快等优势而逐渐成为治疗某些疾病的首选方法。在众多微创技术中，电场消融技术因其独特的非热效应和高选择性而受到广泛关注。电场消融技术通过在组织内部产生局部电场，诱导细胞膜发生不可逆的电穿孔，从而导致细胞凋亡，达到治疗目的。
2、目前临床上应用脉冲电场肿瘤消融治疗时，临床医师普遍至少需要两根电极进行治疗操作，一根正极一根负极两根电极针之间放电产生高压电场形成消融治疗区域，且根据电场分布特性的要求，插入的两根电极需要尽可能保证相互平行，才能达到最佳治疗范围和效果，这对临床医师的操作经验/水平要求高，实际操作过程中很难保证先后插入的两根电极相互平行，因此脉冲电场消融的效果实际上难以充分发挥；而对于较大或形状不规则肿瘤，可能需要插入更多电极，进一步增加了临床医师布针及进针操作的难度。
技术实现思路
1、有鉴于此，本技术提供一种基于单针多极型电极针的术前方案生成系统和装置，以解决双针或多针脉冲电场消融治疗模式所受到的电极针平行的问题限制的问题。并且还可以通过单个电极针进行模拟消融，确定布针位置，从而生成单个电极针术前消融方案。
2、本技术第一方面提供一种基于单针多极型电极针的术前方案生成系统，所述系统包括术前图像获取处理模块，单针多极型电极针模块，显示模块，模拟计算模块，方案生成模块；
3、所述术前图像获取处理模块用于获取术前三维图像，确定目标肿瘤的参数信息，所述参数信息包括肿瘤的结构以及三维空间坐标；
4、所述单针多极型电极针模块包括一个电极头和不少于一个电极环的消融电极针，用于通过所述电极头和电极环进行放电，形成消融治疗所需的高压脉冲电场；
5、所述显示模块用于通过所述肿瘤的结构确定布针方向，根据所述布针方向以及所述术前三维图像确定所述目标肿瘤的横截面图像，并在所述模拟计算模块确定布针位置后，根据所述布针位置确定轴截面图像，其中，所述横截面图像与所述布针方向垂直，所述轴截面图像与所述布针方向平行；
6、所述模拟计算模块用于确定所述横截面图像的最长径，将所述最长径的中点处并垂直于所述横截面图像的位置确定为布针位置，在所述布针位置模拟布置所述电极针，并根据预设的消融参数模拟计算所述电极针在所述横截面图像上的横向消融范围；并在判断所述横向消融范围覆盖所述横截面图像时，模拟调整所述布针位置对应的所述电极针上的电极环个数，使所述电极针的轴向消融范围覆盖所述轴截面图像；
7、所述方案生成模块用于根据所述布针位置以及对应的电极环个数生成所述目标肿瘤的术前治疗方案。
8、可选的，所述模拟计算模块判断所述横向消融范围未覆盖所述横截面图像时，还用于在所述横截面图像上确定与所述最长径垂直的垂直最长径，并确定所述横向消融范围的消融最长径，当所述消融最长径不小于所述垂直最长径时，沿着所述最长径移动所述布针位置以及实时模拟计算所述电极针在所述横截面图像上的横向消融范围，并在所述横向消融范围覆盖所述最长径的端点时停止移动布针位置，将所述电极针当前所在位置确定为第一布针位置，根据第一布针位置确定的第一横向消融范围以及所述横截面图像确定未被覆盖的剩余横截面图像，确定所述剩余横截面图像的最长径以及第二布针位置至第n布针位置，直至所述横截面图像被完全覆盖，确定各个布针位置对应的电极环个数，使所述电极针的轴向消融范围覆盖所述轴截面图像；
9、所述方案生成模块依据所述第一布针位置至第n布针位置以及对应的电极环个数生成所述目标肿瘤的术前治疗方案。
10、可选的，所述模拟计算模块确定所述消融最长径小于所述垂直最长径时，还用于在所述横截面图像上的目标位置创建平行于所述最长径的若干条平行径，并分别沿着所述若干条平行径移动所述布针位置，实时模拟计算所述电极针在所述横截面图像上的横向消融范围，并在所述横向消融范围覆盖所述最长径的端点时停止移动布针位置；确定所述若干条平行径上的布针位置并确定剩余横截面图像，根据所述剩余横截面图像确定所述若干条平行径上的第二至第n布针位置，直至所述横截面图像被完全覆盖后，确定各个布针位置对应的电极环个数，使所述电极针的轴向消融范围覆盖所述轴截面图像；
11、所述方案生成模块依据所述各个布针位置以及对应的电极环个数生成所述目标肿瘤的术前治疗方案。
12、可选的，所述模拟计算模块中的目标位置包括所述垂直最长径的1/3处和2/3处。
13、可选的，所述系统还包括脉冲发生控制模块；
14、所述脉冲发生控制模块用于根据所述术前治疗方案输出电脉冲。
15、本技术第二方面提供一种基于单针多极型电极针的术前方案生成装置，所述装置包括：
16、肿瘤参数确定单元，用于获取术前三维图像，确定目标肿瘤的参数信息，所述参数信息包括肿瘤的结构以及三维空间坐标；
17、截面图像确定单元，用于通过所述肿瘤的结构确定布针方向，并根据所述布针方向以及所述术前三维图像确定所述目标肿瘤的横截面图像与轴截面图像，其中，所述横截面图像与所述布针方向垂直，所述轴截面图像与所述布针方向平行；
18、布针位置确定单元，用于确定所述横截面图像的最长径，将所述最长径的中点处并垂直于所述横截面图像的位置确定为布针位置，在所述布针位置模拟布置所述电极针；
19、电极环调整单元，用于根据预设的消融参数模拟计算所述电极针在所述横截面图像上的横向消融范围，并在判断所述横向消融范围覆盖所述横截面图像时，模拟调整所述布针位置对应的所述电极针上的电极环个数，使所述电极针的轴向消融范围覆盖所述轴截面图像；
20、方案生成单元，用于根据所述布针位置以及对应的电极环个数生成所述目标肿瘤的术前治疗方案。
21、可选的，所述装置还包括：
22、第一布针位置调整单元，用于在判断所述横向消融范围未覆盖所述横截面图像时，在所述横截面图像上确定与所述最长径垂直的垂直最长径，并确定所述横向消融范围的消融最长径，当所述消融最长径不小于所述垂直最长径时，沿着所述最长径移动所述布针位置，并实时模拟计算所述电极针在所述横截面图像上的横向消融范围，并在所述横向消融范围覆盖所述最长径的端点时停止移动布针位置，将所述电极针当前所在位置确定为第一布针位置，根据第一布针位置确定的第一横向消融范围以及所述横截面图像确定未被覆盖的剩余横截面图像，确定所述剩余横截面图像的最长径以及第二布针位置至第n布针位置，直至所述横截面图像被完全覆盖。
23、可选的，所述装置还包括：
24、第二布针位置调整单元，用于在第一布针位置调整单元确定所述消融最长径小于所述垂直最长径时，在所述横截面图像上的目标位置创建平行于所述最长径的若干条平行径；
25、分别沿着所述若干条平行径移动所述布针位置，并实时模拟计算所述电极针在所述横截面图像上的横向消融范围，并在所述横向消融范围覆盖所述最长径的端点时停止移动布针位置，确定所述若干条平行径上的布针位置并确定剩余横截面图像，根据所述剩余横截面图像确定所述若干条平行径上的第二至第n布针位置，直至所述横截面图像被完全覆盖。
26、可选的，所述第二布针位置调整单元中的目标位置包括所述垂直最长径的1/3处和2/3处。
27、可选的，所述系统还包括：
28、消融治疗单元，用于根据所述术前治疗方案将所述电极针穿刺到布针位置，并输出电脉冲进行消融治疗。
29、在本技术提供的实施例中，在术前三维图像上确定目标肿瘤的结构后，通过该结构确定布针方向，从而确定该肿瘤的横截面图像以及轴截面图像。通过模拟计算模块确定单针多级型电极针的各个布针位置以及对应的电极环，从而确定该肿瘤的单针术前方案。这解决了双针或多针脉冲电场消融治疗模式所受到的电极针平行限制的问题，降低了医师布针及进针操作难度，减少了多次进针情形。并且能够在术前生成肿瘤治疗解决方案，以降低手术的风险。
1.一种基于单针多极型电极针的术前方案生成系统，其特征在于，所述系统包括术前图像获取处理模块，单针多极型电极针模块，显示模块，模拟计算模块，方案生成模块；
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述模拟计算模块判断所述横向消融范围未覆盖所述横截面图像时，还用于在所述横截面图像上确定与所述最长径垂直的垂直最长径，并确定所述横向消融范围的消融最长径，当所述消融最长径不小于所述垂直最长径时，沿着所述最长径移动所述布针位置以及实时模拟计算所述电极针在所述横截面图像上的横向消融范围，并在所述横向消融范围覆盖所述最长径的端点时停止移动布针位置，将所述电极针当前所在位置确定为第一布针位置，根据第一布针位置确定的第一横向消融范围以及所述横截面图像确定未被覆盖的剩余横截面图像，确定所述剩余横截面图像的最长径以及第二布针位置至第n布针位置，直至所述横截面图像被完全覆盖，确定各个布针位置对应的电极环个数，使所述电极针的轴向消融范围覆盖所述轴截面图像；
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述模拟计算模块确定所述消融最长径小于所述垂直最长径时，还用于在所述横截面图像上的目标位置创建平行于所述最长径的若干条平行径，并分别沿着所述若干条平行径移动所述布针位置，实时模拟计算所述电极针在所述横截面图像上的横向消融范围，并在所述横向消融范围覆盖所述最长径的端点时停止移动布针位置；确定所述若干条平行径上的布针位置并确定剩余横截面图像，根据所述剩余横截面图像确定所述若干条平行径上的第二至第n布针位置，直至所述横截面图像被完全覆盖后，确定各个布针位置对应的电极环个数，使所述电极针的轴向消融范围覆盖所述轴截面图像；
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述模拟计算模块中的目标位置包括所述垂直最长径的1/3处和2/3处。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括脉冲发生控制模块；
6.一种基于单针多极型电极针的术前方案生成装置，其特征在于，所述装置包括：
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第二布针位置调整单元中的目标位置包括所述垂直最长径的1/3处和2/3处。
10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
