CN115272297B - 一种医疗动态拉曼光谱成像检测系统 - Google Patents

一种医疗动态拉曼光谱成像检测系统 Download PDF

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Abstract

本发明属于成像检测系统技术领域，本发明公开了一种医疗动态拉曼光谱成像检测系统；包括拉曼光谱模块，产生激光通过激光输出端头射出，激光输出端头沿待检测区域移动，对待检测区域检组织进行照射，并收集待检组织的反射光，根据反射光生成与待检组织相对应的检测光谱数据；合成模块，用于对拉曼光谱模块连续产生的检测光谱数据生成若干张相对应的拉曼图谱，将若干张拉曼图谱根据对应的检测光谱数据获取时间变化顺序进行排列，生成第二视频数据；当需对胃部组织进行大面积检查时，无需在单个检查点输出诊断结果，相对传统检测系统，具有检测效率高，病变位置展示相对图片而言展示更加直观，可以根据视频前后展示内容快速判断病变位置。

Description

一种医疗动态拉曼光谱成像检测系统
技术领域
本发明涉及成像检测系统技术领域，尤其涉及一种医疗动态拉曼光谱成像检测系统。
背景技术
传统的癌症诊断通常是医生根据自身经验结合医疗影像来判断人体组织的癌变情况，需要将手术切片送到实验室检测，诊断时间长，对医生经验依赖性大，且没有足够科学依据来判断癌症情况。
拉曼光谱是检测生物医疗特性的有力武器，如何基于拉曼光谱进行生物组织的变化检测，例如胃癌及淋巴结转移情况等，动态拉曼光谱就能检测出来人眼不能识别的病灶，进而确诊并进行现场切除，来提高医疗手术判断精准度和诊断效率。
在对病患胃部进行检查时，需要将动态拉曼光谱成像仪的激光输出端头，通过食道穿入胃部内，激光输出端头通过柔性光缆与拉曼光谱成像仪信号连接，激光输出端头射出激光对胃部组织进行照射，并获得反射光，根据反射光生成检测光谱数据。将获得的检测光谱数据在数据库中匹配，输出诊断结果，最后生成拉曼光谱图，工作人员得到输出诊断结果，再对胃部其它组织重复上述操作，当需对胃部大面积检查时；现有技术存在耗费时间长，效率低下，增加病患痛楚持续时间。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种医疗动态拉曼光谱成像检测系统，本发明采用。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种医疗动态拉曼光谱成像检测系统，包括，
拉曼光谱模块，产生激光通过激光输出端头射出，激光输出端头沿待检测区域移动，对待检测区域检组织进行照射，并收集待检组织的反射光，根据反射光生成与待检组织相对应的检测光谱数据；
暂存模块，对激光输出端头沿待检测区域移动连续产生的检测光谱数据与该检测光谱数据对应的获取时间关联进行存储；
摄像模块，获取待检组织在检测时段的影像资料，生成第一视频数据，检测时段为激光输出端头沿待检测区域组织照射时间。
合成模块，用于对拉曼光谱模块连续产生的检测光谱数据生成若干张相对应的拉曼图谱，将若干张拉曼图谱根据对应的检测光谱数据获取时间变化顺序进行排列，生成第二视频数据；
获取首条检测光谱数据对应的获取时间作为第一截取点时间，将最后获取检测光谱数据对应的获取时间作为第二截取点时间，根据第一截取点时间与第二截取点时间从第一视频数据截取从第一截取点时间至第二截取点时间视频，将截取的视频放置在第一显示区域，将第二视频数据放置在第二显示区域，第一显示区域邻近第二显示区域，将截取的视频与第二视频数据合并，生成第三视频数据；
组织数据库，用于存储组织光谱数据以及与组织光谱数据相对应的诊断结果，组织光谱数据包括正常组织光谱数据、异常组织光谱数据；
识别模块，从组织数据库匹配与检测光谱数据相对应的异常组织光谱数据，若匹配到相对应的异常组织光谱数据，则输出与该异常组织光谱数据相对应的诊断结果；
标记模块，根据诊断结果，调取与该诊断结果检测光谱数据对应的获取时间，生成诊断清单列表项，诊断清单列表包括诊断结果、与该诊断结果检测光谱数据对应的获取时间，根据诊断清单列表项对应的获取时间，按照获取时间变化顺序，生成诊断清单列表。
优选的，在上述中，所述第二视频数据生成方法，将若干张拉曼图谱导入视频制作软件中，在检测光谱数据获取时间变化为时间轴线，将相应的拉曼图谱放置在对应的时间轴线上，然后渲染生成视频数据。
优选的，在上述中，所述拉曼光谱模块启停程序与摄像模块启停程序关联，当所述拉曼光谱模块启用时摄像模块相应的开启，当所述拉曼光谱模块停止运行时摄像模块相应的停止运行。
优选的，在上述中，合成模块包括：
图谱生成单元，用于对拉曼光谱模块连续产生的检测光谱数据生成若干张相对应的拉曼图谱；
获取单元，获取首条检测光谱数据对应的获取时间作为第一截取点时间，将最后获取检测光谱数据对应的获取时间作为第二截取点时间。
视频生成单元，将若干张拉曼图谱根据对应的检测光谱数据获取时间变化顺序进行排列，生成第二视频数据；还根据第一截取点时间与第二截取点时间从第一视频数据截取从第一截取点时间至第二截取点时间视频，将截取的视频放置在第一显示区域，将第二视频数据放置在第二显示区域，第一显示区域邻近第二显示区域，将截取的视频与第二视频数据合并，生成第三视频数据。
优选的，在上述中，在生成拉曼光谱时，所述标记模块将与该拉曼光谱相对应的诊断结果，标记在拉曼光谱上。
优选的，在上述中，所述摄像模块设置在激光输出端头一侧，所述拉曼光谱模块通过光缆分别与摄像模块信号连接、与激光输出端头信号连接。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种医疗动态拉曼光谱成像检测系统，具有以下有益效果：
（1）本发明拉曼光谱成像检测系统，在工作人员对相关病变组织进行检测时，当需对胃部组织进行大面积检查时，无需在单个检查点输出诊断结果后，再对其它区域检查，将激光输出端沿着胃部检查区域移动，持续获得的检测光谱数据，由系统先进行预存，同时获取胃部视频资料，视频资料与获得检测光谱数据时间同步；然后根据连续产生的检测光谱数据生成若干张相对应的拉曼图谱，将若干张拉曼图谱根据对应的检测光谱数据获取时间变化顺序进行排列，生成第二视频数据，然后获取首条检测光谱数据对应的获取时间作为第一截取点时间，将最后获取检测光谱数据对应的获取时间作为第二截取点时间，根据第一截取点时间与第二截取点时间从第一视频数据截取从第一截取点时间至第二截取点时间视频，将截取的视频与第二视频数据合并，生成第三视频数据；再将于预储检测光谱数据与组织数据库5内的数据比对，输出诊断结果，生成诊断清单列表，工作人员可以根据诊断清单列表显示的时间，快速在第三视频数据定位，再根据第三视频数显示的视频，确定病变的位置，在针对大区域组织检测时，相对传统检测系统，具有检测效率高，降低病患痛楚持续时间，病变位置展示相对图片而言展示更加直观，可以根据视频前后展示内容快速判断病变位置。
（2）本发明拉曼光谱成像检测系统，在生成拉曼光谱时，标记模块将与该拉曼光谱相对应的诊断结果，标记在拉曼光谱上。这样生成第三视频时，工作人员可以直接第三视频，省去与诊断清单列表对照，更加便捷的定位病变位置。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明的拉曼光谱模块与激光输出端头连接结构示意图；
图2 为本发明的动态拉曼光谱成像检测系统组成示意图；
图3 为本发明的合成模块组成示意图。
图中；1、拉曼光谱模块；11、激光输出端头；2、暂存模块；3、摄像模块；4、合成模块；5、组织数据库；6、识别模块；7、标记模块；41、图谱生成单元；42、获取单元；43、视频生成单元。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
请参阅图1和图2所示，本发明提供了一种医疗动态拉曼光谱成像检测系统 ，包括：拉曼光谱模块1、暂存模块2、摄像模块3、合成模块4、组织数据库5、识别模块6、标记模块7。
拉曼光谱模块1，产生激光通过激光输出端头11射出，激光输出端头11沿待检测区域移动，对待检测区域检组织进行照射，并收集待检组织的反射光，根据反射光生成与待检组织相对应的检测光谱数据；
暂存模块2，对拉曼光谱模块1连续产生的检测光谱数据与该检测光谱数据对应的获取时间关联进行存储。
摄像模块3，拉曼光谱模块1启停程序与摄像模块3启停程序关联，当拉曼光谱模块1启用时摄像模块3相应的开启，当拉曼光谱模块1停止运行时摄像模块3相应的停止运行，摄像模块3启动，获取待检组织在检测时段的影像资料，生成第一视频数据，检测时段为激光输出端头11沿待检测区域组织照射时间。
合成模块4，用于对拉曼光谱模块1连续产生的检测光谱数据生成若干张相对应的拉曼图谱，将若干张拉曼图谱根据对应的检测光谱数据获取时间变化顺序进行排列，生成第二视频数据，第二视频生成方法，将若干张拉曼图谱导入视频制作软件中，如pr，在检测光谱数据获取时间变化为时间轴线，将相应的拉曼图谱放置在对应的时间轴线上，然后渲染生成视频数据。
然后获取首条检测光谱数据对应的获取时间作为第一截取点时间，将最后获取检测光谱数据对应的获取时间作为第二截取点时间，根据第一截取点时间与第二截取点时间从第一视频数据截取从第一截取点时间至第二截取点时间视频，将截取的视频放置在第一显示区域，将第二视频数据放置在第二显示区域，第一显示区域邻近第二显示区域，将截取的视频与第二视频数据合并，生成第三视频数据。
第三视频数据可同样通过视频制成软件合并制成。
组织数据库5，用于存储组织光谱数据以及与组织光谱数据相对应的诊断结果，组织光谱数据包括正常组织光谱数据、异常组织光谱数据，例如异常组织光谱数据对应的诊断结果为胃部癌变组织，正常组织光谱数据对应的诊断结果为胃部正常组织。
识别模块6，从组织数据库5匹配与检测光谱数据相对应的异常组织光谱数据，若匹配到相对应的异常组织光谱数据，则输出与该异常组织光谱数据相对应的诊断结果。
标记模块7，根据诊断结果，调取与该诊断结果检测光谱数据对应的获取时间，生成诊断清单列表项，诊断清单列表包括诊断结果、与该诊断结果检测光谱数据对应的获取时间，根据诊断清单列表项对应的获取时间，按照获取时间变化顺序，生成诊断清单列表。
请参阅图3所示，合成模块4，包括图谱生成单元41、获取单元42、视频生成单元43。图谱生成单元41，用于对拉曼光谱模块1连续产生的检测光谱数据生成若干张相对应的拉曼图谱；获取单元42，然后获取首条检测光谱数据对应的获取时间作为第一截取点时间，将最后获取检测光谱数据对应的获取时间作为第二截取点时间。
视频生成单元43，将若干张拉曼图谱根据对应的检测光谱数据获取时间变化顺序进行排列，生成第二视频数据；还根据第一截取点时间与第二截取点时间从第一视频数据截取从第一截取点时间至第二截取点时间视频，将截取的视频放置在第一显示区域，将第二视频数据放置在第二显示区域，第一显示区域邻近第二显示区域，将截取的视频与第二视频数据合并，生成第三视频数据。
在工作人员对相关病变组织进行检测时，本实施例以对病患胃部检测为例，将激光输出端放入病患胃部，当需对胃部组织进行大面积检查时，无需在单个检查点输出诊断结果后，再对其它区域检查，将激光输出端沿着胃部检查区域移动，持续获得的检测光谱数据，由系统先进行预存，同时获取胃部视频资料，视频资料与获得检测光谱数据时间同步；
然后根据连续产生的检测光谱数据生成若干张相对应的拉曼图谱，将若干张拉曼图谱根据对应的检测光谱数据获取时间变化顺序进行排列，生成第二视频数据，然后获取首条检测光谱数据对应的获取时间作为第一截取点时间，将最后获取检测光谱数据对应的获取时间作为第二截取点时间，根据第一截取点时间与第二截取点时间从第一视频数据截取从第一截取点时间至第二截取点时间视频，将截取的视频与第二视频数据合并，生成第三视频数据；
再将检测光谱数据与组织数据库5内的数据比对，输出诊断结果，生成诊断清单列表，工作人员可以根据诊断清单列表显示的时间，快速在第三视频数据定位，再根据第三视频数显示的视频，确定病变的位置，在针对大区域组织检测时，相对传统检测系统，具有检测效率高，病变位置展示相对图片而言展示更加直观，可以根据视频前后展示内容快速判断病变位置。
请参阅图1所示，摄像模块设置在激光输出端头一侧，所述拉曼光谱模块通过光缆分别与摄像模块信号连接、与激光输出端头信号连接。
实施例二
为进一步方便工作人员快速定位病变位置，本实施例在实施例一基础上，进一步改进设计，不同的是，在生成拉曼光谱时，标记模块7将与该拉曼光谱相对应的诊断结果，标记在拉曼光谱上。这样生成第三视频时，工作人员可以直接第三视频，省去与诊断清单列表对照，更加便捷的定位病变位置。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种医疗动态拉曼光谱成像检测系统，其特征在于，包括，
拉曼光谱模块（1），产生激光通过激光输出端头（11）射出，激光输出端头（11）沿待检测区域移动，对待检测区域检组织进行照射，并收集待检组织的反射光，根据反射光生成与待检组织相对应的检测光谱数据；
暂存模块（2），对激光输出端头（11）沿待检测区域移动连续产生的检测光谱数据与该检测光谱数据对应的获取时间关联进行存储；
摄像模块（3），获取待检组织在检测时段的影像资料，生成第一视频数据，检测时段为激光输出端头（11）沿待检测区域组织照射时间；
合成模块（4），用于对拉曼光谱模块（1）连续产生的检测光谱数据生成若干张相对应的拉曼图谱，将若干张拉曼图谱根据对应的检测光谱数据获取时间变化顺序进行排列，生成第二视频数据；
获取首条检测光谱数据对应的获取时间作为第一截取点时间，将最后获取检测光谱数据对应的获取时间作为第二截取点时间，根据第一截取点时间与第二截取点时间从第一视频数据截取从第一截取点时间至第二截取点时间视频，将截取的视频放置在第一显示区域，将第二视频数据放置在第二显示区域，第一显示区域邻近第二显示区域，将截取的视频与第二视频数据合并，生成第三视频数据；
组织数据库（5），用于存储组织光谱数据以及与组织光谱数据相对应的诊断结果，组织光谱数据包括正常组织光谱数据、异常组织光谱数据；
识别模块（6），从组织数据库（5）匹配与检测光谱数据相对应的异常组织光谱数据，若匹配到相对应的异常组织光谱数据，则输出与该异常组织光谱数据相对应的诊断结果；
标记模块（7），根据诊断结果，调取与该诊断结果检测光谱数据对应的获取时间，生成诊断清单列表项，诊断清单列表包括诊断结果、与该诊断结果检测光谱数据对应的获取时间，根据诊断清单列表项对应的获取时间，按照获取时间变化顺序，生成诊断清单列表；
在工作人员对相关病变组织进行检测时，将激光输出端放入病患胃部，当需对胃部组织进行大面积检查时，无需在单个检查点输出诊断结果后，再对其它区域检查，将激光输出端沿着胃部检查区域移动，持续获得的检测光谱数据，由系统先进行预存，同时获取胃部视频资料，视频资料与获得检测光谱数据时间同步；
然后根据连续产生的检测光谱数据生成若干张相对应的拉曼图谱，将若干张拉曼图谱根据对应的检测光谱数据获取时间变化顺序进行排列，生成第二视频数据，然后获取首条检测光谱数据对应的获取时间作为第一截取点时间，将最后获取检测光谱数据对应的获取时间作为第二截取点时间，根据第一截取点时间与第二截取点时间从第一视频数据截取从第一截取点时间至第二截取点时间视频，将截取的视频与第二视频数据合并，生成第三视频数据；
再将检测光谱数据与组织数据库（5）内的数据比对，输出诊断结果，生成诊断清单列表，工作人员根据诊断清单列表显示的时间，快速在第三视频数据定位，再根据第三视频数显示的视频，确定病变的位置，在针对大区域组织检测时，相对传统检测系统，具有检测效率高，病变位置展示相对图片而言展示更加直观，根据视频前后展示内容快速判断病变位置。
2.根据权利要求1所述的一种医疗动态拉曼光谱成像检测系统，其特征在于，所述第二视频数据生成方法，将若干张拉曼图谱导入视频制作软件中，在检测光谱数据获取时间变化为时间轴线，将相应的拉曼图谱放置在对应的时间轴线上，然后渲染生成视频数据。
3.根据权利要求2所述的一种医疗动态拉曼光谱成像检测系统，其特征在于，所述拉曼光谱模块（1）启停程序与摄像模块（3）启停程序关联，当所述拉曼光谱模块（1）启用时摄像模块（3）相应的开启，当所述拉曼光谱模块（1）停止运行时摄像模块（3）相应的停止运行。
4.根据权利要求3所述的一种医疗动态拉曼光谱成像检测系统，其特征在于，合成模块（4）包括：
图谱生成单元（41），用于对拉曼光谱模块（1）连续产生的检测光谱数据生成若干张相对应的拉曼图谱；
获取单元（42），获取首条检测光谱数据对应的获取时间作为第一截取点时间，将最后获取检测光谱数据对应的获取时间作为第二截取点时间；
视频生成单元（43），将若干张拉曼图谱根据对应的检测光谱数据获取时间变化顺序进行排列，生成第二视频数据；还根据第一截取点时间与第二截取点时间从第一视频数据截取从第一截取点时间至第二截取点时间视频，将截取的视频放置在第一显示区域，将第二视频数据放置在第二显示区域，第一显示区域邻近第二显示区域，将截取的视频与第二视频数据合并，生成第三视频数据。
5.根据权利要求4所述的一种医疗动态拉曼光谱成像检测系统，其特征在于，在生成拉曼光谱时，所述标记模块（7）将与该拉曼光谱相对应的诊断结果，标记在拉曼光谱上。
6.根据权利要求5所述的一种医疗动态拉曼光谱成像检测系统，其特征在于，所述摄像模块（3）设置在激光输出端头（11）一侧，所述拉曼光谱模块（1）通过光缆分别与摄像模块（3）信号连接、与激光输出端头（11）信号连接。
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