一种基于AI的光动力治疗方法、装置、电子设备及介质与流程

本技术涉及医疗手术规划的，尤其是涉及一种基于ai的光动力治疗方法、装置、电子设备及介质。

背景技术：

1、随着医学的不断发展，肿瘤治疗方式由手术治疗、放疗、化疗拓展到近年发展起来的分子靶向、免疫治疗和介入疗法，于是一种用于治疗该疾病的光动力治疗技术应运而生。传统的光动力疗法，在治疗过程中光动力参数的确定方法是人工通过判断患者的ct影像，观测肿瘤的情况，依据医生自身经验或光敏剂说明书选择光动力参数。

2、但是，传统的光动力疗法在选择治疗参数时，完全依靠人工对光动力疗法的参数以及治疗方案进行制定，使得人工确定治疗方案时的效率较低。

技术实现思路

1、为了提高制定光动力疗法方案时的效率，本技术提供一种基于ai的光动力治疗方法、装置、电子设备及介质。

2、第一方面，本技术提供一种基于ai的光动力治疗方法，采用如下的技术方案：

3、一种基于ai的光动力治疗方法，包括：

4、基于获取的ct图像信息，确定腔道信息以及肿瘤特征信息，所述ct图像信息为包含肿瘤的身体部位所对应的ct图像，所述腔道信息用于表征所述包含肿瘤的身体部位所对应的各个腔道的路径，所述肿瘤特征信息用于表征肿瘤的形状以及重量的特征；

5、基于所述腔道信息以及所述肿瘤特征信息，确定肿瘤空间位置信息以及手术路径信息，所述手术路径信息为指向所述肿瘤空间位置信息的路径；

6、基于所述肿瘤特征信息以及所述肿瘤空间位置信息，确定目标照射靶点，所述目标照射靶点为在光动力治疗中进行照射的最佳位置点；

7、基于所述目标照射靶点以及所述肿瘤空间位置信息，确定光动力参数；

8、基于所述光动力参数以及所述手术路径信息，确定仿真方案，并基于所述仿真方案进行仿真，确定目标仿真结果，将所述目标仿真结果以及所述目标仿真结果对应的仿真方案反馈至医务人员终端设备。

9、通过采用上述技术方案，在获取到ct图像信息之后，确定腔道信息以及肿瘤特征信息；之后，基于腔道信息以及肿瘤特征信息进一步确定出肿瘤空间位置信息，即确定出肿瘤处于腔道内的具体空间位置，以及手术路径信息；由于肿瘤形状不规则，因此基于肿瘤特征信息以及肿瘤空间位置信息确定在光动力治疗中进行照射的最佳位置点，即目标照射靶点；确定了目标照射靶点，结合肿瘤空间位置信息，确定出光动力参数；基于光动力参数，参照手术路径信息，制定仿真方案，随后，基于仿真方案进行仿真治疗，确定出目标仿真结果，并将所述目标仿真结果以及所述目标仿真结果对应的仿真方案反馈至医务人员终端设备，医务人员后续可以根据仿真方案作为参照，以根据仿真方案确定治疗方案，从而可以提高医务人员制定治疗方案时的效率，也提高了医务人员制定治疗方案时的便利性。

10、在一种可能的实现方式中，所述ct图像信息包含三维图像信息以及二维图像信息，所述基于获取的ct图像信息，确定腔道信息以及肿瘤特征信息，包括：

11、将所述三维图像信息进行分割处理，确定多个序列图像信息；

12、将所述多个序列图像信息分别输入至3d网络模型进行特征提取以及特征解码处理，确定所述腔道信息；

13、将所述二维图像信息输入至神经网络进行特征提取，确定肿瘤特征图像信息；

14、基于所述肿瘤特征图像信息，确定所述肿瘤特征信息。

15、通过采用上述技术方案，获取的ct图像信息包含二维图像信息以及三维图像信息；将三维图像信息进行分割处理，确定三维图像信息对应的多个序列图像信息，随后，将多个序列图像信息输入至3d网络模型进行特征提取，随后，对特征提取处理的图像进行特征解码处理，进而确定出腔道信息；与此同时，将二维图像信息输入至搭建好的神经网络中，对肿瘤进行识别，从二维图像中确定出包含有肿瘤相关的特征的图像信息，即确定出肿瘤图像信息；针对不同的维度的图像使用不同图像特征提取技术，提高确定腔道信息以及肿瘤特征信息精准性。

16、在一种可能的实现方式中，所述确定手术路径信息，包括：

17、根据所述ct图像信息，识别所述包含肿瘤的身体部位的血管，以得到血管信息；

18、基于所述血管信息以及所述腔道信息，确定所述手术路径信息。

19、通过采用上述技术方案，将ct图像信息进行识别，对包含肿瘤的身体部位血管进行识别，得到血管信息；之后，基于得到的血管信息以及确定的腔道信息，对手术路径进行规划，确定出手术路径信息；从而降低手术规划的难度，降低肿瘤周围血管对手术的影响。

20、在一种可能的实现方式中，所述肿瘤特征信息包含肿瘤纵向尺寸信息以及肿瘤横向尺寸信息，所述基于所述肿瘤特征信息以及所述肿瘤空间位置信息，确定目标照射靶点，包括：

21、基于所述肿瘤纵向尺寸信息，对肿瘤进行分割处理，确定至少一个子肿瘤块；

22、确定每个子肿瘤块对应的最大肿瘤横向尺寸信息；

23、基于所述每个子肿瘤块对应的最大肿瘤横向尺寸信息，确定所述每个子肿瘤块对应的照射靶点，并基于所述每个子肿瘤块对应的照射靶点，确定所述目标照射靶点。

24、通过采用上述技术方案，基于肿瘤纵向尺寸信息，对肿瘤进行分割处理，确定出至少一个子肿瘤块；随后，确定出每一个子肿瘤块对应的最大肿瘤横向尺寸信息，并基于每个子肿瘤块对应的最大肿瘤横向尺寸信息，确定出每一个子肿瘤块对应的照射靶点，并以照射靶点作为目标照射靶点，即最大肿瘤横向尺寸信息对应的肿瘤位置点作为照射靶点。

25、在一种可能的实现方式中，所述基于所述每个子肿瘤块对应的照射靶点，确定目标照射靶点，包括：

26、基于所述每个子肿瘤块对应的照射靶点，判断所述每个照射靶点是否满足第一预设条件；所述第一预设条件为通过照射靶点能够照射到肿瘤全部区域；

27、若满足第一预设条件，则将所述满足第一预设条件的照射靶点确定为所述目标照射靶点。

28、通过采用上述技术方案，在确定出目标照射靶点后，将目标照射靶点与第一预设条件进行匹配，判断每个目标照射靶点是否满足第一预设条件；若任一目标照射靶点满足第一预设条件，则表明在此处进行光动力治疗时，会出现光纤的能量能够穿透肿瘤全部区域,则将满足第一预设条件的照射靶点为目标照射靶点。

29、在一种可能的实现方式中，所述基于所述目标照射靶点以及所述肿瘤空间位置信息，确定光动力参数，包括：

30、根据所述肿瘤空间位置信息，确定光纤型号，所述光纤型号为在进行光动力治疗时所需使用的光纤的型号；

31、基于所述光纤型号以及所述目标照射靶点，确定有效治疗距离，所述有效治疗距离为光纤发光源至目标照射靶点的距离；

32、基于所述光纤型号以及所述有效治疗距离，确定照射面积；

33、基于获取的光纤输出功率，确定所述光纤输出功率对应的光纤功率密度以及光照时间；

34、由所述照射面积、所述光纤功率密度以及所述光照时间，构建所述光动力参数。

35、通过采用上述技术方案，由于不同部位的肿瘤，所选择的光纤型号不同，因此需要根据肿瘤空间位置信息，确定所需光纤型号；随后，基于光纤型号以及目标照射靶点，进一步确定出从光纤发光源至目标照射靶点的距离信息，即有效治疗距离，随即，基于光纤型号以及有效距离信息进行面积计算，得到光动力治疗的照射面积，随后，获取光纤输出功率，基于光纤输出功率，计算得出光纤输出功率对应的光纤功率密度以及光照时间；通过对照射面积、光纤功率密度以及光照时间进行汇总，得到光动力参数；从而得到支撑光动力治疗的光动力参数。

36、在一种可能的实现方式中，所述基于所述光动力参数以及所述手术路径信息，确定仿真方案，并基于所述仿真方案进行仿真，确定目标仿真结果，包括：

37、当确定出所述至少两组光动力参数时，根据所述每组光动力参数以及所述手术路径信息，构建每组光动力参数对应的仿真方案；

38、基于所述每组仿真方案进行仿真，得到所述每组仿真方案对应的仿真结果；

39、从所述至少两个仿真结果中，筛选出所述目标仿真结果，所述目标仿真结果为具备最佳治疗效果的仿真结果。

40、通过采用上述技术方案，以一组光动力参数和手术路径信息作为一组仿真方案，从而构建出至少两组仿真方案；随后，基于每一组仿真方案进行仿真，确定出每一组仿真方案对应的仿真结果，随后，从至少两个仿真结果中，筛选出目标仿真结果；以便于医务人员在选择治疗方案时可以根据各个仿真方案的仿真结果进行选择，以提高医务人员确定治疗方案的便利性。

41、第二方面，本技术提供一种基于ai的光动力治疗装置，采用如下的技术方案：

42、一种基于ai的光动力治疗装置，包括：第一信息确定模块、第二信息确定模块、照射靶点确定模块、光动力参数确定模块以及目标仿真结果确定模块，其中，

43、第一信息确定模块，用于基于获取的ct图像信息，确定腔道信息以及肿瘤特征信息，所述ct图像信息为包含肿瘤的身体部位所对应的ct图像，所述腔道信息用于表征所述包含肿瘤的身体部位所对应的各个腔道的路径，所述肿瘤特征信息用于表征肿瘤的形状以及重量的特征；

44、第二信息确定模块，用于基于所述腔道信息以及所述肿瘤特征信息，确定肿瘤空间位置信息以及手术路径信息，所述手术路径信息为指向所述肿瘤空间位置信息的路径；

45、目标照射靶点确定模块，用于基于所述肿瘤特征信息以及所述肿瘤空间位置信息，确定目标照射靶点，所述目标照射靶点为在光动力治疗中进行照射的最佳位置点；

46、光动力参数确定模块，用于基于所述目标照射靶点以及所述肿瘤空间位置信息，确定光动力参数；

47、目标仿真结果确定模块，用于基于所述光动力参数以及所述手术路径信息，确定仿真方案，并基于所述仿真方案进行仿真，确定目标仿真结果，将所述目标仿真结果以及所述目标仿真结果对应的仿真方案反馈至医务人员终端设备。

48、通过采用上述技术方案，第一信息确定模块在获取到ct图像信息之后，确定腔道信息以及肿瘤特征信息；之后，第二信息确定模块基于腔道信息以及肿瘤特征信息进一步确定出肿瘤空间位置信息，即确定出肿瘤处于腔道内的具体空间位置，以及手术路径信息；由于肿瘤形状不规则，因此目标照射靶点确定模块基于肿瘤特征信息以及肿瘤空间位置信息确定在光动力治疗中进行照射的最佳位置点，即目标照射靶点；确定了目标照射靶点，结合肿瘤空间位置信息，确定出光动力参数；光动力参数确定模块基于光动力参数，参照手术路径信息，制定仿真方案，随后，目标仿真结果确定模块基于仿真方案进行仿真治疗，确定出目标仿真结果，并将所述目标仿真结果以及所述目标仿真结果对应的仿真方案反馈至医务人员终端设备，医务人员后续可以根据仿真方案作为参照，以根据仿真方案确定治疗方案，从而可以提高医务人员制定治疗方案时的效率，也提高了医务人员制定治疗方案时的便利性。

49、在一种可能的实现方式中，所述第一信息确定模块，还包括：序列图像确定单元、腔道信息确定单元、第一信息确定单元以及肿瘤特征信息确定单元，其中，

50、序列图像确定单元，用于将所述三维图像信息进行分割处理，确定多个序列图像信息；

51、腔道信息确定单元，用于将所述多个序列图像信息分别输入至3d网络模型进行特征提取以及特征解码处理，确定所述腔道信息；

52、第一信息确定单元，用于将所述二维图像信息输入至神经网络进行特征提取，确定肿瘤特征图像信息；

53、肿瘤特征信息确定单元，用于基于所述肿瘤特征图像信息，确定所述肿瘤特征信息。

54、在一种可能的实现方式中，所述基于ai的光动力治疗装置，还包括：血管信息确定模块以及第三信息确定模块，其中，

55、血管信息确定模块，用于根据所述ct图像信息，识别所述包含肿瘤的身体部位的血管，以得到血管信息；

56、第三信息确定模块，用于基于所述血管信息以及所述腔道信息，确定所述手术路径信息。

57、在一种可能的实现方式中，所述目标照射靶点确定模块，还包括：子肿瘤块确定单元、第二信息确定单元以及目标照射靶点确定单元，其中，

58、子肿瘤块确定单元，用于基于所述肿瘤纵向尺寸信息，对肿瘤进行分割处理，确定至少一个子肿瘤块；

59、第二信息确定单元，用于确定每个子肿瘤块对应的最大肿瘤横向尺寸信息；

60、目标照射靶点确定单元，用于基于所述每个子肿瘤块对应的最大肿瘤横向尺寸信息，确定所述每个子肿瘤块对应的照射靶点，并基于所述每个子肿瘤块对应的照射靶点，确定所述目标照射靶点。

61、在一种可能的实现方式中，所述目标照射靶点确定单元，具体用于：

62、基于所述每个子肿瘤块对应的照射靶点，判断所述每个照射靶点是否满足第一预设条件；所述第一预设条件为通过照射靶点能够照射到肿瘤全部区域；

63、若满足第一预设条件，则将所述满足第一预设条件的照射靶点确定为所述目标照射靶点。

64、在一种可能的实现方式中，所述光动力参数确定模块，还包括：光纤型号确定单元、治疗距离确定单元、照射面积确定单元、第三信息确定单元以及参数构建单元，其中，

65、光纤型号确定单元，用于根据所述肿瘤空间位置信息，确定光纤型号；

66、治疗距离确定单元，用于基于所述光纤型号以及所述目标照射靶点，确定有效治疗距离，所述有效治疗距离为光纤发光源至目标照射靶点的距离；

67、照射面积确定单元，用于基于所述光纤型号以及所述有效治疗距离，确定照射面积；

68、第三信息确定单元，用于基于获取的光纤输出功率，确定所述光纤输出功率对应的光纤功率密度以及光照时间；

69、参数构建单元，用于由所述照射面积、所述光纤功率密度以及所述光照时间，构建所述光动力参数。

70、在一种可能的实现方式中，所述目标仿真结果确定模块，还包括：仿真方案构建单元、仿真结果确定单元以及筛选单元，其中，

71、仿真方案构建单元，用于当确定出所述至少两组光动力参数时，根据所述每组光动力参数以及手术路径信息，构建每组光动力参数对应的仿真方案；

72、仿真结果确定单元，用于基于所述每组仿真方案进行仿真，得到所述每组仿真方案对应的仿真结果；

73、筛选单元，用于从所述至少两个仿真结果中，筛选出所述目标仿真结果，所述目标仿真结果为具备最佳治疗效果的仿真结果。

74、第三方面，本技术提供一种电子设备，采用如下的技术方案：

75、一种电子设备，该电子设备包括：

76、至少一个处理器；

77、存储器；

78、至少一个应用程序，其中至少一个应用程序被存储在存储器中并被配置为由至少一个处理器执行，所述至少一个应用程序配置用于：执行上述ai的光动力治疗的方法。

79、第四方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，采用如下的技术方案：

80、一种计算机可读存储介质，包括：存储有能够被处理器加载并执行上述ai的光动力治疗方法的计算机程序。

81、综上所述，本技术包括以下有益技术效果：

82、在获取到ct图像信息之后，确定腔道信息以及肿瘤特征信息；之后，基于腔道信息以及肿瘤特征信息进一步确定出肿瘤空间位置信息，即确定出肿瘤处于腔道内的具体空间位置，以及手术路径信息；由于肿瘤形状不规则，因此基于肿瘤特征信息以及肿瘤空间位置信息确定在光动力治疗中进行照射的最佳位置点，即目标照射靶点；确定了目标照射靶点，结合肿瘤空间位置信息，确定出光动力参数；基于光动力参数，参照手术路径信息，制定仿真方案，随后，基于仿真方案进行仿真治疗，确定出目标仿真结果，并将所述目标仿真结果以及所述目标仿真结果对应的仿真方案反馈至医务人员终端设备，医务人员后续可以根据仿真方案作为参照，以根据仿真方案确定治疗方案，从而可以提高医务人员制定治疗方案时的效率，也提高了医务人员制定治疗方案时的便利性。