目的 在傳統(tǒng)的消融手術中,醫(yī)生通過觀察患者的二維影像對腫瘤大小、位置、形態(tài)進行粗略估算從而進行手術方案規(guī)劃。這種方式嚴重依賴醫(yī)生的主觀經(jīng)驗和專業(yè)技能,極易造成消融范圍過大或不徹底,增加了術后并發(fā)癥的風險。因此,科學的術前規(guī)劃和精準的消融電極及電場作用區(qū)域定位具有非常重要的意義。本文提出一種胰腺腫瘤最優(yōu)空間覆蓋模型算法,以為胰腺腫瘤不可逆電穿孔消融提供最佳電場作用區(qū)域。方法 基于單根雙極高壓脈沖電極產(chǎn)生的電場消融區(qū)域為橢球體,在橢球長軸方向與電極導入路徑即胰管方向相同、球心在胰管上及長短軸軸長滿足一定比例關系的約束條件下,首先利用積極集算法求解球心,再借助Rodrigues旋轉求解正定矩陣,得到的橢球即為電場作用區(qū)域,然后對長短軸軸長比值進行迭代尋優(yōu),最后將腫瘤在橢球中的占比作為評價指標以尋找最小消融橢球即最優(yōu)電場作用區(qū)域。本文在MSD數(shù)據(jù)集上進行廣泛實驗尋找每個病例腫瘤的最小消融橢球及其占比。結果 最小消融橢球與腫瘤的幾何形狀及其距離胰管的位置密切相關,對于大多數(shù)病例,腫瘤在最小消融橢球中的占比在20%-50%之間,最高能達到59.5%。結論 本文提出的算法可為胰腺腫瘤不可逆電穿孔消融的最優(yōu)電場消融區(qū)域提供可行的理論依據(jù),輔助臨床醫(yī)生高效決策。
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