本申請涉及醫(yī)學(xué)儀器及設(shè)備領(lǐng)域，特別是涉及一種醫(yī)療植入物在磁共振中射頻致熱的預(yù)測方法、裝置、設(shè)備、介質(zhì)及產(chǎn)品。

背景技術(shù)：

1、隨著醫(yī)療技術(shù)的不斷進(jìn)步，磁共振成像(magnetic?resonance?imaging，mri)作為一種無創(chuàng)、高分辨率的醫(yī)學(xué)影像技術(shù)，在臨床診斷中發(fā)揮著越來越重要的作用。

2、然而，對于體內(nèi)植有醫(yī)療植入物的患者而言，接受mri檢查可能面臨一定的風(fēng)險，其中最主要的是射頻致熱問題。射頻致熱是指在mri掃描過程中，由于射頻脈沖的作用，醫(yī)療植入物可能會吸收能量并轉(zhuǎn)化為熱能，導(dǎo)致植入物周圍組織溫度升高，從而可能對患者造成傷害。

3、為了解決醫(yī)療植入物在mri中的射頻致熱問題，相關(guān)研究主要集中在通過實驗測量和數(shù)值模擬等方法來評估植入物的射頻加熱效應(yīng)。然而，這些方法往往需要在mri設(shè)備中進(jìn)行實際測試，不僅耗時耗力，而且可能無法全面覆蓋所有可能的植入物類型和掃描條件。因此，開發(fā)一種能夠快速、準(zhǔn)確地預(yù)測醫(yī)療植入物在mri中射頻致熱的方法顯得尤為重要。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請的目的是提供一種醫(yī)療植入物在磁共振中射頻致熱的預(yù)測方法、裝置、設(shè)備、介質(zhì)及產(chǎn)品，可以提前進(jìn)行射頻致熱安全性評估，有效避免潛在的安全風(fēng)險，同時提升檢測效率。

2、為實現(xiàn)上述目的，本申請?zhí)峁┝巳缦路桨福?/p>

3、第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N醫(yī)療植入物在磁共振中射頻致熱的預(yù)測裝置，包括：

4、電磁場模型、體模模型、多個待測醫(yī)療植入物模型和上位機(jī)模塊；其中，每個待測醫(yī)療植入物模型的構(gòu)型參數(shù)不同；所述構(gòu)型參數(shù)包括待測醫(yī)療植入物長度、軌跡或相對體模模型方向；

5、所述電磁場模型用于模擬磁共振掃描中的電磁場；所述體模模型用于模擬人體局部組織；所述待測醫(yī)療植入物模型用于模擬植入人體中的醫(yī)療植入物；

6、所述體模模型位于所述電磁場模型內(nèi)部；所述待測醫(yī)療植入物模型位于所述體模模型內(nèi)部的預(yù)設(shè)植入部位；

7、所述上位機(jī)模塊，分別與電磁場模型、體模模型和待測醫(yī)療植入物模型連接，用于驅(qū)動電磁場模型產(chǎn)生電磁場；還用于根據(jù)接收到的電磁場模型產(chǎn)生的電磁場數(shù)據(jù)，結(jié)合體模模型和待測醫(yī)療植入物模型的物理特性，將電磁場耦合到溫度場，并分別得到每個待測醫(yī)療植入物模型在電磁場模型作用下與體模模型相互影響的溫度預(yù)測結(jié)果。

8、第二方面，本申請?zhí)峁┝艘环N醫(yī)療植入物在磁共振中射頻致熱的預(yù)測方法，包括：

9、搭建電磁場模型、體模模型和多個待測醫(yī)療植入物模型；其中，每個待測醫(yī)療植入物模型的構(gòu)型參數(shù)不同；

10、根據(jù)預(yù)設(shè)植入部位，調(diào)整所述體模模型的介質(zhì)參數(shù)；所述介質(zhì)參數(shù)包括體模模型的長度、高度、厚度、導(dǎo)電率、介質(zhì)常數(shù)、比熱容；

11、構(gòu)建電磁場模型中，體模模型在當(dāng)前待測植入物模型影響下的溫度場，通過電磁-熱耦合算法分別計算每個待測醫(yī)療植入物模型在電磁場作用下與體模模型相互影響的溫度分布，并采用有限元分析方法，對當(dāng)前待測醫(yī)療植入物模型和體模模型的溫度進(jìn)行預(yù)測，得到溫度預(yù)測結(jié)果；

12、將下一個待測醫(yī)療植入物模型作為當(dāng)前待測醫(yī)療植入物模型，返回“構(gòu)建電磁場模型中，體模模型在當(dāng)前待測植入物模型影響下的溫度場，通過電磁-熱耦合算法分別計算每個待測醫(yī)療植入物模型在電磁場作用下與體模模型相互影響的溫度分布，并采用有限元分析方法，對當(dāng)前待測醫(yī)療植入物模型和體模模型的溫度進(jìn)行預(yù)測，得到溫度預(yù)測結(jié)果”步驟，直至滿足結(jié)束條件；所述結(jié)束條件包括所有待測醫(yī)療植入物模型均已完成溫度預(yù)測。

13、第三方面，本申請?zhí)峁┝艘环N計算機(jī)設(shè)備，包括：存儲器、處理器以及存儲在存儲器上并可在處理器上運(yùn)行的計算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機(jī)程序以實現(xiàn)上述中任一項所述的醫(yī)療植入物在磁共振中射頻致熱的預(yù)測方法的步驟。

14、第四方面，本申請?zhí)峁┝艘环N計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機(jī)程序，該計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述中任一項所述的醫(yī)療植入物在磁共振中射頻致熱的預(yù)測方法的步驟。

15、第五方面，本申請?zhí)峁┝艘环N計算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計算機(jī)程序，該計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述中任一項所述的醫(yī)療植入物在磁共振中射頻致熱的預(yù)測方法的步驟。

16、根據(jù)本申請?zhí)峁┑木唧w實施例，本申請具有了以下技術(shù)效果：

17、本申請?zhí)峁┝艘环N醫(yī)療植入物在磁共振中射頻致熱的預(yù)測方法、裝置、設(shè)備、介質(zhì)及產(chǎn)品，通過搭建電磁場模型、體模模型及多個具有不同構(gòu)型參數(shù)的待測醫(yī)療植入物模型，解決了傳統(tǒng)預(yù)測方法中缺乏對不同構(gòu)型醫(yī)療植入物在復(fù)雜電磁場環(huán)境下射頻致熱效應(yīng)精準(zhǔn)模擬的問題，實現(xiàn)了對磁共振掃描中電磁場環(huán)境的精確模擬以及對醫(yī)療植入物構(gòu)型的多樣化覆蓋。通過上位機(jī)模塊驅(qū)動電磁場模型產(chǎn)生電磁場，結(jié)合體模模型和待測醫(yī)療植入物模型的物理特性，將電磁場耦合到溫度場進(jìn)行溫度預(yù)測，解決了如何將電磁場數(shù)據(jù)有效轉(zhuǎn)化為溫度場數(shù)據(jù)，進(jìn)而準(zhǔn)確預(yù)測醫(yī)療植入物在磁共振檢查中的射頻致熱效應(yīng)的問題。這一組合步驟實現(xiàn)了對醫(yī)療植入物射頻致熱效應(yīng)的精確量化預(yù)測，為安全性評估提供了科學(xué)依據(jù)。

18、綜上所述，本申請?zhí)峁┑念A(yù)測裝置不僅提高了預(yù)測的準(zhǔn)確性，還大大增強(qiáng)了檢測效率，為醫(yī)療植入物的安全使用和磁共振檢查的安全實施提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐，有效避免了潛在的安全風(fēng)險。且整個預(yù)測過程都是利用計算機(jī)仿真完成，減少了物理實驗的成本，加快了植入物研究的進(jìn)程，能夠幫助醫(yī)生快速評估醫(yī)療植入物的安全性，保護(hù)患者免受灼傷。

技術(shù)特征：

1.一種醫(yī)療植入物在磁共振中射頻致熱的預(yù)測裝置，其特征在于，所述醫(yī)療植入物在磁共振中射頻致熱的預(yù)測裝置包括：電磁場模型、體模模型、多個待測醫(yī)療植入物模型和上位機(jī)模塊；其中，每個待測醫(yī)療植入物模型的構(gòu)型參數(shù)不同；所述構(gòu)型參數(shù)包括待測醫(yī)療植入物長度、軌跡或相對體模模型方向；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)療植入物在磁共振中射頻致熱的預(yù)測裝置，其特征在于，所述電磁場模型，具體包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的醫(yī)療植入物在磁共振中射頻致熱的預(yù)測裝置，其特征在于，所述鳥籠線圈，具體包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的醫(yī)療植入物在磁共振中射頻致熱的預(yù)測裝置，其特征在于，所述鳥籠線圈的直徑為800毫米，高度為700毫米；所述射頻屏蔽層的直徑為1000毫米，高度為800毫米；所述空氣球體的直徑大于或等于鳥籠線圈直徑的兩倍。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)療植入物在磁共振中射頻致熱的預(yù)測裝置，其特征在于，所述體模模型，具體包括：內(nèi)部模型和外部模型；所述內(nèi)部模型包括鹽水凝膠；所述外部模型包括絕緣的非磁性非金屬材料。

6.一種醫(yī)療植入物在磁共振中射頻致熱的預(yù)測方法，其特征在于，醫(yī)療植入物在磁共振中射頻致熱的預(yù)測方法應(yīng)用于權(quán)利要求1-5任一項所述的醫(yī)療植入物在磁共振中射頻致熱的預(yù)測裝置，所述醫(yī)療植入物在磁共振中射頻致熱的預(yù)測方法包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的醫(yī)療植入物在磁共振中射頻致熱的預(yù)測方法，其特征在于，搭建電磁場模型，之后包括：對鳥籠線圈進(jìn)行激勵模擬和調(diào)諧模擬；

8.一種計算機(jī)設(shè)備，包括：存儲器、處理器以及存儲在存儲器上并可在處理器上運(yùn)行的計算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計算機(jī)程序以實現(xiàn)權(quán)利要求6-7中任一項所述的醫(yī)療植入物在磁共振中射頻致熱的預(yù)測方法。

9.一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機(jī)程序，其特征在于，該計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)權(quán)利要求6-7中任一項所述的醫(yī)療植入物在磁共振中射頻致熱的預(yù)測方法。

10.一種計算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計算機(jī)程序，其特征在于，該計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)權(quán)利要求6-7中任一項所述的醫(yī)療植入物在磁共振中射頻致熱的預(yù)測方法。

技術(shù)總結(jié)
本申請公開了一種醫(yī)療植入物在磁共振中射頻致熱的預(yù)測方法、裝置、設(shè)備、介質(zhì)及產(chǎn)品，涉及醫(yī)學(xué)儀器及設(shè)備領(lǐng)域，該裝置包括電磁場模型、體模模型、多個具有不同構(gòu)型參數(shù)的待測醫(yī)療植入物模型和上位機(jī)模塊。通過模擬磁共振掃描環(huán)境，結(jié)合體模模型和待測醫(yī)療植入物的物理特性，利用上位機(jī)模塊將電磁場耦合到溫度場并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，從而實現(xiàn)了對醫(yī)療植入物在磁共振檢查中射頻致熱效應(yīng)的溫度預(yù)測。本申請考慮植入物處于不同部位介質(zhì)差異，對醫(yī)療植入物在磁共振檢查中的射頻致熱效應(yīng)的溫度進(jìn)行預(yù)測，可以提前進(jìn)行射頻致熱安全性評估，有效避免潛在的安全風(fēng)險，同時提升檢測效率。

技術(shù)研發(fā)人員：周聰聰,馬源伶,葉學(xué)松
受保護(hù)的技術(shù)使用者：浙江大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15