CN114246553B - 一种基于荧光显影图像的烧伤创面组织活性评估系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于荧光显影图像的烧伤创面组织活性评估系统，涉及烧伤创面评估技术领域，包括荧光显影获取模块、显影图像处理模块和组织活性评估模块，荧光显影获取模块用于使烧伤创面荧光显影并获取显影图像；显影图像处理模块用于按照荧光显影时间序列得到锚定像素位点的荧光强度变化数据，根据荧光强度变化数据得到每个锚定像素位点的统计值；组织活性评估模块用于根据所述统计值评估每个锚定像素位点的组织活性。本发明通过荧光强度曲线的峰值和斜率共同区分烧伤创面的凝固区、瘀滞区和充血区，从而精确识别创面的坏死组织和间生态组织，提高了烧伤创面深度诊断的准确率。
Description
技术领域
本发明涉及烧伤创面评估技术领域，尤其涉及一种基于荧光显影图像的烧伤创面组织活性评估系统。
背景技术
烧伤创面经典模型将创面由浅至深分为3个层次：凝固层、瘀滞层和充血层。其中凝固层是明确坏死的组织；瘀滞层是仍然存活但出现微血管栓塞的组织，又称为间生态组织；充血层是微血管扩张、炎性细胞聚集的组织，是创面愈合的组织基础。这3个层次随着时间进展是动态变化的，尤其是伤后72h内呈动态加深。烧伤创面的诊断、治疗及预后均依赖于准确的深度判断，即要求在烧伤后各个时期相对准确地识别创面表面各处残存坏死组织和间生态组织。
目前传统的烧伤创面诊断方式是肉眼判断，即评估创面是否有水疱、创面基底的颜色、创面是否有痛感等多个方面，综合并主观地判断烧伤创面的深度。这种方式应用方便，但对医师经验要求高，同时误诊率很高。由于坏死组织的核心生理学特征是“有效血流灌注的缺乏”，所以目前通常以“血流灌注信号”作为识别坏死组织的方式：即完全丧失血流灌注信号的组织明确为坏死组织，仍保留血流灌注信号的组织为非坏死组织。
基于上述原理开发的技术已经有很多，包括热成像、激光多普勒成像、激光散斑成像等。但是，静态地血流信号检测只能显示当前状态下皮肤的血流灌注，并不能完全反映皮肤浅层组织“有效血流灌注的缺乏”，尤其当这种“缺乏”正在动态发生时。即，这些技术只能区分当下的坏死组织和非坏死组织，而对间生态组织没有识别能力。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种基于荧光显影图像的烧伤创面组织活性评估系统，通过荧光强度曲线的峰值和斜率共同区分烧伤创面的凝固区、瘀滞区和充血区，从而精确识别创面的坏死组织和间生态组织，提高了烧伤创面深度诊断的准确率。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
本发明的实施例提供了一种基于荧光显影图像的烧伤创面组织活性评估系统，包括：
荧光显影获取模块，用于使烧伤创面荧光显影并获取显影图像；
显影图像处理模块，用于按照荧光显影时间序列得到锚定像素位点的荧光强度变化数据，根据荧光强度变化数据得到每个锚定像素位点的统计值；
组织活性评估模块，用于根据所述统计值评估每个锚定像素位点的组织活性。
作为进一步的实现方式，所述显影图像为视频图像，按照设定时间间隔在视频图像内截取标准图像；对标准图像进行像素化分割处理，得到锚定像素位点。
作为进一步的实现方式，对每个锚定像素位点的荧光强度生成变化曲线，得到荧光强度变化数据。
作为进一步的实现方式，所述统计值包括荧光强度曲线的峰值和斜率。
作为进一步的实现方式，根据荧光强度曲线与组织活性的特征关系判断组织活性。
作为进一步的实现方式，所述荧光显影获取模块包括激发模块和接收模块，激发模块用于使造影剂显影，接收模块用于接收显影信息并生成显影图像。
作为进一步的实现方式，所述激发模块包括激发光源和设于激发光源出射端的第一滤光片。
作为进一步的实现方式，所述接收模块包括第二滤光片和相机，第二滤光片设于相机前方；所述相机连接显示屏。
作为进一步的实现方式，所述造影剂采用吲哚菁绿荧光造影剂。
作为进一步的实现方式，还包括组织活性全景图生成模块，用于根据每个锚定像素位点的组织活性生成创面组织活性全景图。
本发明的有益效果如下：
本发明通过视频图像截取多个标准图像，将标准图像进行像素化分割、像素位点锚定得到锚定像素位点，并生成荧光强度曲线；根据荧光强度曲线的峰值和斜率评估每个锚定像素位点的组织活性，能够动态显示烧伤创面浅表组织血流灌注的速度和强度，提高烧伤创面深度诊断的准确率。
本发明能够生成创面组织活性全景图，为后续诊疗提供指示。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明根据一个或多个实施方式的结构示意图；
图2(a)-图2(c)是荧光强度曲线与组织活性的特征关系曲线。
其中，1、第一滤光片，2、激发光源，3、第二滤光片，4、相机，5、显示屏，6、显影图像处理模块，7、血管。
具体实施方式
实施例一：
本实施例提供了一种基于荧光显影图像的烧伤创面组织活性评估系统，包括：
荧光显影获取模块，用于使烧伤创面荧光显影并获取显影图像；
显影图像处理模块，用于按照荧光显影时间序列得到锚定像素位点的荧光强度变化数据，根据荧光强度变化数据得到每个锚定像素位点的统计值；
组织活性评估模块，用于根据所述统计值评估每个锚定像素位点的组织活性。
本实施例以吲哚菁绿作为造影剂，通过荧光激发烧伤区域创面组织会逐渐出现荧光显影。吲哚菁绿荧光造影剂为常规临床药物试剂，常规应用于眼底血管造影、肝功能造影、血管吻合组织瓣造影等。
对于每个创面位置，其ICG显影荧光强度的稳定峰值反映血流灌注强度，荧光强度的上升斜率反映血流灌注速度；而荧光强度曲线的峰值和斜率能共同区分烧伤创面的“凝固区”、“瘀滞区”和“充血区”，从而精确识别创面的“坏死组织”和“间生态组织”，如表1所示：
表1荧光强度曲线统计值与组织活性对照表
| 组织学名称 | 烧伤创面模型名称 | 荧光强度曲线峰值 | 荧光强度曲线斜率 |
| 正常组织 | - | 标准 | 标准 |
| 坏死组织 | 凝固层 | 显著降低 | 显著降低 |
| 间生态组织 | 瘀滞层 | 不变或稍降低 | 显著降低 |
| 炎性组织 | 充血层 | 升高 | 不变或稍升高 |
荧光显影获取模块包括激发模块和接收模块，激发模块用于使造影剂显影，接收模块用于接收显影信息并生成显影图像。
如图1所示，激发模块包括激发光源2和第一滤光片1，本实施例的激发光源2为荧光，第一滤光片1设于激发光源2的射出端设定距离，能够使805～810nm的光源穿过，经第一滤光片1滤光后的光源照射注入吲哚菁绿荧光造影剂的血管7，实现荧光显影。
接收模块包括第二滤光片3和相机4，第二滤光片3设于相机4前方，允许810-880nm的光线通过；ICG荧光经第二滤光片3过滤后通过相机4拍摄视频图像。相机4连接显影图像处理模块6和显示屏5。
显影图像处理模块能够使烧伤创面的ICG荧光显影并记录其组织显影过程，具体的：
A1、以固定的时间间隔在视频图像内截取标准图像；
例如以每秒24帧截取图像(0.025s为间隔)，截取时长为注药开始后30s。
A2、将标准图像进行像素化分割，对标准图像进行像素位点锚定，得到锚定像素位点。
A3、对每个锚定像素位点的荧光强度生成变化曲线，并计算峰值和斜率(即统计值)。
A4、根据峰值和斜率，结合表1和图2(a)-图2(c)，评估每个锚定像素位点的组织活性；其中，FI表示荧光强度。
本实施例还包括组织活性全景图生成模块，用于根据每个锚定像素位点的组织活性生成创面组织活性全景图，以为后续诊疗提供指示。
根据每个像素位点的峰值和斜率对像素进行分组，不同的分组赋予不同的颜色以生成创面组织活性全景图。
本实施例能够动态显示烧伤创面浅表组织血流灌注的速度和强度，通过每个锚定像素位点荧光强度曲线的上升斜率和峰值，判断该位点组织的活性，能够准确识别间生态组织，提高了烧伤创面深度诊断的准确率。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种基于荧光显影图像的烧伤创面组织活性评估系统，其特征在于，包括：
荧光显影获取模块，用于使烧伤创面荧光显影并获取显影图像；
显影图像处理模块，用于按照荧光显影时间序列得到锚定像素位点的荧光强度变化数据，根据荧光强度变化数据得到每个锚定像素位点的统计值；
其中，所述显影图像为视频图像，按照设定时间间隔在视频图像内截取标准图像；对标准图像进行像素化分割处理，得到锚定像素位点；对每个锚定像素位点的荧光强度生成变化曲线，得到荧光强度变化数据；所述统计值包括荧光强度曲线的峰值和斜率；
组织活性评估模块，用于根据所述统计值评估每个锚定像素位点的组织活性；具体根据荧光强度曲线峰值和荧光强度曲线斜率与组织活性的特征关系判断组织活性；组织包括坏死组织，间生态组织和炎性组织；
组织活性全景图生成模块，用于根据每个锚定像素位点的组织活性生成创面组织活性全景图；
所述系统能动态显示烧伤创面浅表组织血流灌注的速度和强度，通过每个锚定像素位点荧光强度曲线的上升斜率和峰值，判断该位点组织的活性，能够准确识别间生态组织。
2.根据权利要求1所述的一种基于荧光显影图像的烧伤创面组织活性评估系统，其特征在于，所述荧光显影获取模块包括激发模块和接收模块，激发模块用于使造影剂显影，接收模块用于接收显影信息并生成显影图像。
3.根据权利要求2所述的一种基于荧光显影图像的烧伤创面组织活性评估系统，其特征在于，所述激发模块包括激发光源和设于激发光源出射端的第一滤光片。
4.根据权利要求2所述的一种基于荧光显影图像的烧伤创面组织活性评估系统，其特征在于，所述接收模块包括第二滤光片和相机，第二滤光片设于相机前方；所述相机连接显示屏。
5.根据权利要求2所述的一种基于荧光显影图像的烧伤创面组织活性评估系统，其特征在于，所述造影剂采用吲哚菁绿荧光造影剂。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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