CN115444372B - 一种皮肤撕脱伤血运检测方法、系统及oct血运检测系统 - Google Patents
一种皮肤撕脱伤血运检测方法、系统及oct血运检测系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115444372B CN115444372B CN202211199589.3A CN202211199589A CN115444372B CN 115444372 B CN115444372 B CN 115444372B CN 202211199589 A CN202211199589 A CN 202211199589A CN 115444372 B CN115444372 B CN 115444372B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- blood flow
- blood
- skin
- detected
- blood vessel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 42
- 208000023929 Degloving injury Diseases 0.000 title claims abstract description 29
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 title claims description 15
- 239000008280 blood Substances 0.000 title claims description 15
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 claims abstract description 114
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 claims abstract description 62
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 29
- 230000006378 damage Effects 0.000 claims abstract description 20
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 21
- 238000013135 deep learning Methods 0.000 claims description 12
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 9
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 6
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 6
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 3
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 3
- 230000037380 skin damage Effects 0.000 claims description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 3
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000009534 blood test Methods 0.000 claims 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 abstract description 11
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract 1
- 238000012014 optical coherence tomography Methods 0.000 description 29
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 23
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 3
- 230000001338 necrotic effect Effects 0.000 description 3
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 3
- 206010028851 Necrosis Diseases 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 2
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 2
- 230000017074 necrotic cell death Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 2
- 102000001554 Hemoglobins Human genes 0.000 description 1
- 108010054147 Hemoglobins Proteins 0.000 description 1
- 208000026137 Soft tissue injury Diseases 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000013399 early diagnosis Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 210000003743 erythrocyte Anatomy 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000035876 healing Effects 0.000 description 1
- 230000000302 ischemic effect Effects 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 206010033675 panniculitis Diseases 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 description 1
- 210000004304 subcutaneous tissue Anatomy 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
- 230000008733 trauma Effects 0.000 description 1
- 230000000472 traumatic effect Effects 0.000 description 1
- 238000000827 velocimetry Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/44—Detecting, measuring or recording for evaluating the integumentary system, e.g. skin, hair or nails
- A61B5/441—Skin evaluation, e.g. for skin disorder diagnosis
- A61B5/445—Evaluating skin irritation or skin trauma, e.g. rash, eczema, wound, bed sore
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
- A61B5/02028—Determining haemodynamic parameters not otherwise provided for, e.g. cardiac contractility or left ventricular ejection fraction
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
- A61B5/026—Measuring blood flow
- A61B5/0261—Measuring blood flow using optical means, e.g. infrared light
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
- A61B5/107—Measuring physical dimensions, e.g. size of the entire body or parts thereof
- A61B5/1079—Measuring physical dimensions, e.g. size of the entire body or parts thereof using optical or photographic means
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
- A61B5/7235—Details of waveform analysis
- A61B5/7253—Details of waveform analysis characterised by using transforms
- A61B5/726—Details of waveform analysis characterised by using transforms using Wavelet transforms
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
- A61B5/7235—Details of waveform analysis
- A61B5/7264—Classification of physiological signals or data, e.g. using neural networks, statistical classifiers, expert systems or fuzzy systems
- A61B5/7267—Classification of physiological signals or data, e.g. using neural networks, statistical classifiers, expert systems or fuzzy systems involving training the classification device
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Public Health (AREA)
- Pathology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Physiology (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Psychiatry (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Hematology (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Dermatology (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Fuzzy Systems (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
Abstract
本发明公开一种皮肤撕脱伤血运检测方法、系统及OCT血运检测系统，包括；获取待测皮肤区域经OCT扫描得到的干涉信号；对干涉信号提取多普勒频移，以获取待测皮肤区域内的血流速度和血管直径，并以此得到血流量；对干涉信号进行模数转换，获取待测皮肤区域的组织表层图像；对组织表层图像进行小波分解，并将分解得到的各个层次分量赋权后进行逆向复合处理，得到二维血流图像；对同一扫描位置的连续多帧二维血流图像经去相关处理和标准差运算后，得到每个扫描位置的单帧去相关标准差图像，以此提取血管密度特征；根据血流速度、血管直径、血流量和血管密度特征得到待测皮肤区域的受损检测结果或皮肤恢复结果，实现实时成像。
Description
技术领域
本发明涉及光学相干层析成像技术领域，特别是涉及一种皮肤撕脱伤血运检测方法、系统及OCT血运检测系统。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
皮肤撕脱伤是由各种机械力如剪切力或摩擦力引起的创伤性伤口，包括钝性创伤、跌倒、处理不当、设备损伤或粘性敷料的去除引起的伤口，同时伴有不同程度软组织损伤，常常形成与肢体相连的有蒂的撕脱皮瓣，由于撕脱部位的皮肤受到严重碾挫与牵拉，致使该处皮肤不仅受损严重而且主要的肌皮穿支血管亦严重破坏。撕脱皮瓣会严重缺血、缺氧，使得皮瓣早期便会发生组织生物学变化，血运异常，然而这样“隐性”改变并不能立即出现明显的临床征象，若仅依靠临床上常用的检测标准来判定皮瓣坏死面积，无法做出更为精准地评估。
皮肤撕脱伤基本治疗原则是在判断撕脱皮瓣血运的基础上争取保留更多的有血运组织，无论用什么方法修复创面，都需要彻底清除无血运组织，以免感染。所以，需要一种方法实现皮肤撕脱伤坏死区域的早期界定，为早期有效清除皮肤坏死区域提供可能性，从而减小后期皮瓣继发性坏死及感染的风险。
目前血运测量技术根据工作原理的不同分为三大类：激光多普勒、光声多普勒以及光学相干层析多普勒成像技术。激光多普勒技术能够对大面积组织表面进行成像，但空间分辨率不高；光声多普勒测量技术能够检测血红蛋白，但存在受杂波信号干扰大，激发源信号衰弱太快等问题；光学相干层析多普勒技术具有高分辨率、实时成像优点，但是由于扫描速率低，容易受到心跳呼吸影响，造成组织成像扭曲模糊，进而影响测量结果。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出了一种皮肤撕脱伤血运检测方法、系统及OCT血运检测系统，实现实时成像，为皮肤撕脱伤早期诊断提供有效数据。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
第一方面，本发明提供一种皮肤撕脱伤血运检测方法，包括；
获取对待测皮肤区域经OCT扫描得到的干涉信号；
对干涉信号提取多普勒频移，以获取待测皮肤区域内的血流速度和血管直径，并以此得到血流量；
对干涉信号进行模数转换，获取待测皮肤区域的组织表层图像；
对组织表层图像进行小波分解，并将分解得到的各个层次分量赋权后进行逆向复合处理，得到二维血流图像；
对同一扫描位置的连续多帧二维血流图像经去相关处理和标准差运算后，得到每个扫描位置的单帧去相关标准差图像，以此提取血管密度特征；
根据血流速度、血管直径、血流量和血管密度特征，采用训练后的深度学习网络模型得到待测皮肤区域的受损检测结果。
作为可选择的实施方式，对干涉信号提取多普勒频移，得到血流速度和血管直径；根据血流速度与血管直径，计算血管截面积即可得到待测皮肤区域的血流量。
作为可选择的实施方式，对单帧图像做去相关标准差算法经三维重建后提取Enface图像，进一步对Enface图像做直方图图像处理，以得到血管密度特征。
作为可选择的实施方式，所述深度学习网络模型由已知皮肤受损程度及其对应的受损指标训练而得。
第二方面，本发明提供一种皮肤撕脱伤血运检测系统，包括；
信号获取模块，被配置为获取对待测皮肤区域经OCT扫描得到的干涉信号；
流速提取模块，被配置为对干涉信号通过提取多普勒频移，以获取待测皮肤区域内的血流速度和血管直径，并以此得到血流量；
图像获取模块，被配置为对干涉信号进行模数转换，获取待测皮肤区域的组织表层图像；
图像处理模块，被配置为对组织表层图像进行小波分解，并将分解得到的各个层次分量赋权后进行逆向复合处理，得到二维血流图像；
动态血流信号提取模块，被配置为对同一扫描位置的连续多帧二维血流图像经去相关处理和标准差运算后，得到每个扫描位置的单帧去相关标准差图像，以此提取血管密度特征；
受损检测模块，被配置为根据血流速度、血管直径、血流量和血管密度特征，采用训练后的深度学习网络模型得到待测皮肤区域的受损检测结果。
第三方面，本发明提供一种OCT血运检测系统，包括：OCT扫描装置和第二方面所述的皮肤撕脱伤血运检测系统；
所述OCT扫描装置用于对待测皮肤区域进行扫描得到干涉信号；
所述皮肤撕脱伤血运检测系统根据扫描得到的干涉信号进行待测皮肤区域的受损检测。
作为可选择的实施方式，所述OCT扫描装置包括发光装置、参考臂、样品臂和光谱仪；
所述发光装置包括光源和光耦合器；所述光耦合器分别连接样品臂、参考臂和光谱仪，所述光源发射的连续光谱范围的光束进入光耦合器中，并经光耦合器分别入射至样品臂和参考臂中；
所述样品臂和参考臂对入射的光束经反射后，在光耦合器处进行干涉，并将干涉光束入射至光谱仪中。
作为可选择的实施方式，所述参考臂包括第二准直器、色散模块、衰减模块和平面镜，光束入射至参考臂后，经第二准直镜的准直，再依次经过色散模块和衰减模块入射至平面镜上并进行反射，反射至光耦合器中。
第四方面，本发明提供一种电子设备，包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成第一方面所述的方法。
第五方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成第一方面所述的方法。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提出一种皮肤撕脱伤血运检测方法、系统及OCT血运检测系统，利用光学相干层析成像技术具有高分辨率、可跨层成像、高灵敏度、实时成像等优点，将其应用于皮肤撕脱伤受损检测中，通过OCT技术获取待测皮肤区域内的血流速度、血管直径、血流量等信息；通过对同一扫描位置的连续多帧二维血流图像进行去相关图像处理及标准差运算，得到每个扫描位置单帧去相关标准差图像，从而加强血流信号，且经三维重建后提取Enface图像，在Enface图像的基础上做直方图图像处理，得到血管密度；根据血流速度、血管直径、血流量和血管密度得到待测皮肤区域的受损检测结果，为皮肤撕脱伤的治疗提供准确的数据。
本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
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为本发明实施例1提供的皮肤撕脱伤血运检测方法流程示意图一；
图2为本发明实施例1提供的皮肤撕脱伤血运检测方法流程示意图二；
图3为本发明实施例3提供的OCT扫描装置示意图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1
如图1-图2所示，本实施例提供一种皮肤撕脱伤血运检测方法，包括；
获取对待测皮肤区域经OCT扫描得到的干涉信号；
对干涉信号通过提取多普勒频移，以获取待测皮肤区域内的血流速度和血管直径，并以此得到血流量；
对干涉信号进行模数转换，获取待测皮肤区域的组织表层图像；
对组织表层图像进行小波分解，并将分解得到的各个层次分量赋权后进行逆向复合处理，得到二维血流图像；
对同一扫描位置的连续多帧二维血流图像进行去相关处理和标准差运算后，得到每个扫描位置的单帧去相关标准差图像，进一步通过直方图图像处理方法，统计血管与组织灰度像素的占比，以此提取血管密度特征；
根据血流速度、血管直径、血流量和血管密度特征，采用训练后的深度学习网络模型得到待测皮肤区域的受损检测结果。
在本实施例中，待测皮肤区域经OCT扫描后，利用光的相干性产生干涉，同时，通过多普勒OCT技术，对干涉信号提取多普勒频移，以获取待测皮肤区域内的血流速度、血管直径及血流量等信息。
当对有血流的地方进行重复测量时，虽有血流移动，但因该移动在其深度分辨范围内，无法在其反射强度图中观察得到，但是同一深度的相邻A-scan间的相位会发生变化，所以，利用该相位变化即可提取到血流速度与血管直径信息。
在本实施例中，待测皮肤区域经OCT扫描后，入射光由于皮下组织血红细胞的运行而产生多普勒效应，进而引起波的频率和干涉条纹相位产生变化，结合相位项，通过多普勒方法即可获取血流速度和血管直径；然后，根据血流速度与血管直径，计算血管截面积就可以得到待测皮肤区域的血流量。
可以理解的，OCT利用多普勒测速原理，通过测量多普勒频移来获取流体流速信息。多普勒频移的测量方法可以利用短时傅立叶变换，但是这种方法成像速度慢，不能满足实时测量的需要；所以还可以基于相位分辨的DOCT(PR-DOCT)，通过相邻A-scan扫描之间的相位变化来获取多普勒频移。可以理解的，多普勒OCT的测速原理及方法采用现有手段即可，在此不再赘述。
在本实施例中，将产生的干涉电信号经模数转换转化为数字信号，再经傅里叶变换、色散补偿、相位误差校正、快速傅里叶逆变换、去噪及对数压缩等得到组织表层图像。可以理解的，上述图像处理方法采用可实现相同效果的现有手段即可，在此不再赘述。
在本实施例中，将组织表层图像进行小波分解，二维血流信息被分解为不同层次，得到各个层次对应的近似分量和细节分量，对不同层次的分量赋予权重进行逆向复合，其中，血流动态信息的权重高于组织静态信息，以此得到高对比度的二维血流图像。
在本实施例中，除了对血流进行测速和检测血管直径等，还能够进行血管的成像；获取同一扫描位置的连续多帧二维血流图像进行去相关图像处理及标准差运算，得到每个扫描位置单帧去相关标准差图像，血流信号得到加强，后经三维重建提取Enface图像，获取扫描位置的血流密度等信息。
其中，动态组织去相关度较大，静态组织去相关度较小，所以可以提取动态血流信号，并抑制静态组织信号；然后通过三维重建提取Enface图像，在Enface图像中，由于血管与周围组织会呈现不同的灰度像素值，可以在Enface图像的基础上进一步做直方图图像处理，经直方图图像处理方法，分别统计血流与周围组织各部分灰度像素数目在探测视野范围内的占比，以得到血管密度。
基于Enface-oct的血管成像技术，可以实现微细血管的高精度成像。Enface-oct是在传统高密度“B-scan”的基础上经软件运算处理而成的横向断层图像，可提供不同深度层次的平面影像，构建Enface图像可以抑制背景噪声、呼吸、心跳等造成的纹理噪声，提高图像信噪比。
在本实施例中，根据血流速度、血管直径、血流量和血管密度特征，采用训练后的深度学习网络模型得到待测皮肤区域的受损检测结果；
其中，所述深度学习网络模型由已知皮肤受损程度及其对应的受损指标预先训练而得，深度学习网络框架采用现有模型即可，只要能实现相同目的即可，在此不对深度学习网络模型做限定。
在本实施例中，根据参数指标得到待测皮肤区域的受损检测结果，即皮肤撕脱伤的风险或者愈合几率；比如皮瓣组织不正常或坏死等，为皮肤撕脱伤的治疗提供准确的数据。
在本实施例中，以OCT为原理，待测皮肤区域经OCT扫描得到的干涉信号，同时连接处理系统，将干涉信号发送至处理系统中，以得到血流量与血管密度特征等信息，并进行待测皮肤区域的受损检测。
实施例2
本实施例提供一种皮肤撕脱伤血运检测系统，包括；
信号获取模块，被配置为获取对待测皮肤区域经OCT扫描得到的干涉信号；
流速提取模块，被配置为对干涉信号通过提取多普勒频移，以获取待测皮肤区域内的血流速度和血管直径，并以此得到血流量；
图像获取模块，被配置为对干涉信号进行模数转换，获取待测皮肤区域的组织表层图像；
图像处理模块，被配置为对组织表层图像进行小波分解，并将分解得到的各个层次分量赋权后进行逆向复合处理，得到二维血流图像；
动态血流信号提取模块，被配置为对同一扫描位置的连续多帧二维血流图像经去相关处理和标准差运算后，得到每个扫描位置的单帧去相关标准差图像，以此提取血管密度特征；
受损检测模块，被配置为根据血流速度、血管直径、血流量和血管密度特征，采用训练后的深度学习网络模型得到待测皮肤区域的受损检测结果。
此处需要说明的是，上述模块对应于实施例1中所述的步骤，上述模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例1所公开的内容。需要说明的是，上述模块作为系统的一部分可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。
在更多实施例中，还提供：一种OCT血运检测系统，包括：OCT扫描装置和实施例2所述的皮肤撕脱伤血运检测系统；
所述OCT扫描装置用于对待测皮肤区域进行扫描得到干涉信号；
所述皮肤撕脱伤血运检测系统根据扫描得到的干涉信号进行待测皮肤区域的受损检测。
如图3所示，所述OCT扫描装置包括发光装置、参考臂、样品臂和光谱仪；
所述发光装置用于产生光束，包括光源和光耦合器；所述光耦合器分别连接样品臂、参考臂和光谱仪，所述光源发射的光束进入光耦合器中，所述光束为连续光谱范围的光束，该光束经光耦合器后入射至样品臂和参考臂中；
所述样品臂包括第一准直器、扫描振镜、第一聚焦透镜、第二聚焦透镜和第三聚焦透镜，入射的光束依次经第一准直器、扫描振镜、第一聚焦透镜、第二聚焦透镜和第三聚焦透镜入射至样品上并进行反射；
其中由扫描振镜、第一聚焦透镜和第二聚焦透镜组成的4F系统在物理上实现对光信息进行频谱分析和频域处理，可以按照需要提取某些信息，改造像的结构，获得需要的输出图像，从而进一步提高成像质量。
所述参考臂包括第二准直器、色散模块、衰减模块和平面镜，所述参考臂对入射的光束进行反射后，与样品臂中反射的光束产生干涉，由此产生的干涉光束入射至光谱仪中；
具体地，光束入射参考臂后，经第二准直镜的准直后，再依次经过色散模块和衰减模块入射至平面镜上并进行反射，反射至光耦合器中。
在样品臂中，经反射回的光束依次通过第三聚焦透镜、第二聚焦透镜、第一聚焦透镜、扫描振镜和第一准直器入射至光耦合器中，经参考臂和样品臂反射或散射回的光束在光耦合器处进行干涉，光耦合器与光谱仪连接，以将干涉光束入射至光谱仪中。
在本实施例中，所述光谱仪连接处理系统，将干涉信号发送至处理系统中，采用实施例1中所述的方法得到血流量与血管密度特征，并进行待测皮肤区域的受损检测。
在更多实施例中，还提供：
一种电子设备，包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成实施例1中所述的方法。为了简洁，在此不再赘述。
应理解，本实施例中，处理器可以是中央处理单元CPU，处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器DSP、专用集成电路ASIC，现成可编程门阵列FPGA或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
存储器可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器提供指令和数据、存储器的一部分还可以包括非易失性随机存储器。例如，存储器还可以存储设备类型的信息。
一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成实施例1中所述的方法。
实施例1中的方法可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器、闪存、只读存储器、可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。为避免重复，这里不再详细描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本实施例描述的各示例的单元即算法步骤，能够以电子硬件或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (9)
1.一种皮肤撕脱伤血运检测方法，其特征在于，包括；
获取对待测皮肤区域经OCT扫描得到的干涉信号；
对干涉信号提取多普勒频移，以获取待测皮肤区域内的血流速度和血管直径，并以此得到血流量；
对干涉信号进行模数转换，转化为数字信号，再经傅里叶变换、色散补偿、相位误差校正、快速傅里叶逆变换、去噪及对数压缩的处理获取待测皮肤区域的组织表层图像；
对组织表层图像进行小波分解，以将二维血流信息分解为不同层次，得到各个层次对应的近似分量和细节分量，并将分解得到的各个层次分量赋权重后进行逆向复合处理，其中，动态血流信号的权重高于静态组织信号，以此得到二维血流图像；
对同一扫描位置的连续多帧二维血流图像经去相关处理和标准差运算后，得到每个扫描位置的单帧去相关标准差图像，以提取动态血流信号，并抑制静态组织信号；然后对单帧去相关标准差图像经三维重建后提取Enface图像，对Enface图像做直方图图像处理，分别统计血流与周围组织各部分灰度像素数目在探测视野范围内的占比，以此提取血管密度特征；
根据血流速度、血管直径、血流量和血管密度特征，采用训练后的深度学习网络模型得到待测皮肤区域的受损检测结果。
2.如权利要求1所述的一种皮肤撕脱伤血运检测方法，其特征在于，对干涉信号提取多普勒频移，得到血流速度和血管直径；根据血流速度与血管直径，计算血管截面积即可得到待测皮肤区域的血流量。
3.如权利要求1所述的一种皮肤撕脱伤血运检测方法，其特征在于，所述深度学习网络模型由已知皮肤受损程度及其对应的受损指标训练而得。
4.一种皮肤撕脱伤血运检测系统，其特征在于，包括；
信号获取模块，被配置为获取对待测皮肤区域经OCT扫描得到的干涉信号；
流速提取模块，被配置为对干涉信号提取多普勒频移，以获取待测皮肤区域内的血流速度和血管直径，并以此得到血流量；
图像获取模块，被配置为对干涉信号进行模数转换，转化为数字信号，再经傅里叶变换、色散补偿、相位误差校正、快速傅里叶逆变换、去噪及对数压缩的处理获取待测皮肤区域的组织表层图像；
图像处理模块，被配置为对组织表层图像进行小波分解，以将二维血流信息分解为不同层次，得到各个层次对应的近似分量和细节分量，并将分解得到的各个层次分量赋权重后进行逆向复合处理，其中，动态血流信号的权重高于静态组织信号，以此得到二维血流图像；
动态血流信号提取模块，被配置为对同一扫描位置的连续多帧二维血流图像经去相关处理和标准差运算后，得到每个扫描位置的单帧去相关标准差图像，以提取动态血流信号，并抑制静态组织信号；然后对单帧去相关标准差图像经三维重建后提取Enface图像，对Enface图像做直方图图像处理，分别统计血流与周围组织各部分灰度像素数目在探测视野范围内的占比，以此提取血管密度特征；
受损检测模块，被配置为根据血流速度、血管直径、血流量和血管密度特征，采用训练后的深度学习网络模型得到待测皮肤区域的受损检测结果。
5.一种OCT血运检测系统，其特征在于，包括：OCT扫描装置和权利要求4所述的皮肤撕脱伤血运检测系统；
所述OCT扫描装置用于对待测皮肤区域进行扫描得到干涉信号；
所述皮肤撕脱伤血运检测系统根据扫描得到的干涉信号进行待测皮肤区域的受损检测。
6.如权利要求5所述的一种OCT血运检测系统，其特征在于，所述OCT扫描装置包括发光装置、参考臂、样品臂和光谱仪；
所述发光装置包括光源和光耦合器；所述光耦合器分别连接样品臂、参考臂和光谱仪，所述光源发射的连续光谱范围的光束进入光耦合器中，并经光耦合器入射至样品臂和参考臂中；
所述样品臂和参考臂对入射的光束经反射后，在光耦合器处进行干涉，并将干涉光束入射至光谱仪中。
7.如权利要求6所述的一种OCT血运检测系统，其特征在于，所述参考臂包括第二准直器、色散模块、衰减模块和平面镜，光束入射至参考臂后，经第二准直器的准直，再依次经过色散模块和衰减模块入射至平面镜上并进行反射，反射至光耦合器中。
8.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成权利要求1-3任一项所述的方法。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成权利要求1-3任一项所述的方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211199589.3A CN115444372B (zh) | 2022-09-29 | 2022-09-29 | 一种皮肤撕脱伤血运检测方法、系统及oct血运检测系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211199589.3A CN115444372B (zh) | 2022-09-29 | 2022-09-29 | 一种皮肤撕脱伤血运检测方法、系统及oct血运检测系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115444372A CN115444372A (zh) | 2022-12-09 |
| CN115444372B true CN115444372B (zh) | 2024-04-23 |
Family
ID=84307304
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211199589.3A Active CN115444372B (zh) | 2022-09-29 | 2022-09-29 | 一种皮肤撕脱伤血运检测方法、系统及oct血运检测系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115444372B (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN204909391U (zh) * | 2015-07-24 | 2015-12-30 | 广东福地新视野光电技术有限公司 | 一种oct参考臂结构及oct成像系统 |
| CN107307848A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-11-03 | 天津海仁医疗技术有限公司 | 一种基于高速大范围扫描光学微造影成像的人脸识别及皮肤检测系统 |
| EP3359016A1 (en) * | 2015-10-09 | 2018-08-15 | Vasoptic Medical, Inc. | System and method for rapid examination of vasculature and particulate flow using laser speckle contrast imaging |
| CN109700436A (zh) * | 2019-01-28 | 2019-05-03 | 广东唯仁医疗科技有限公司 | 一种皮肤微血管形态和血流探测装置 |
| JP2022033290A (ja) * | 2018-02-26 | 2022-02-28 | キヤノン株式会社 | 情報処理装置、情報処理方法およびプログラム |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014031961A1 (en) * | 2012-08-23 | 2014-02-27 | University Of Washington Through Its Center For Commercialization | Methods and systems for determining volumetric properties of a tissue |
| EP3716207B1 (en) * | 2019-03-26 | 2023-11-29 | Active Medical B.V. | Method and apparatus for diagnostic analysis of the function and morphology of microcirculation alterations |
-
2022
- 2022-09-29 CN CN202211199589.3A patent/CN115444372B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN204909391U (zh) * | 2015-07-24 | 2015-12-30 | 广东福地新视野光电技术有限公司 | 一种oct参考臂结构及oct成像系统 |
| EP3359016A1 (en) * | 2015-10-09 | 2018-08-15 | Vasoptic Medical, Inc. | System and method for rapid examination of vasculature and particulate flow using laser speckle contrast imaging |
| CN107307848A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-11-03 | 天津海仁医疗技术有限公司 | 一种基于高速大范围扫描光学微造影成像的人脸识别及皮肤检测系统 |
| JP2022033290A (ja) * | 2018-02-26 | 2022-02-28 | キヤノン株式会社 | 情報処理装置、情報処理方法およびプログラム |
| CN109700436A (zh) * | 2019-01-28 | 2019-05-03 | 广东唯仁医疗科技有限公司 | 一种皮肤微血管形态和血流探测装置 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 高度近视继发视盘周围脉络膜空腔视盘血流密度的变化;陈秋莹等;国际眼科杂志;第17卷(第7期);第1307-1312页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115444372A (zh) | 2022-12-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102640014B (zh) | 图像生成装置和图像生成方法 | |
| CN107361791B (zh) | 一种快速超分辨血流成像方法 | |
| EP1904971B1 (en) | Method and computer program for spatial compounding of images | |
| CN102641137B (zh) | 使用幅度-相位调制超声波的粘弹性测量 | |
| JP6151882B2 (ja) | 被検体情報取得装置及び被検体情報取得方法 | |
| CN108670239B (zh) | 一种基于特征空间的三维血流成像方法与系统 | |
| US20160228096A1 (en) | Ultrasound ARFI Displacement Imaging Using an Adaptive Time Instance | |
| CN101822548A (zh) | 基于相关性分析与经验模态分解的超声信号去噪方法 | |
| DE102012108353A1 (de) | Klassifikationsvorverarbeitung in der medizinischen ultraschallscherwellenbildgebung | |
| CN107468250B (zh) | 基于多尺度熵的生物组织太赫兹成像方法、系统和设备 | |
| AU2021209266A1 (en) | Method and system for ultrasonic characterization of a medium | |
| CN103381096A (zh) | 骨表微血管血流灌注分离检测与成像方法 | |
| CN113040722A (zh) | 一种提高频域相干断层成像深度的方法 | |
| CN104545872A (zh) | 基于线性相关系数来重构三维微血流分布的方法及装置 | |
| Long et al. | Spatial coherence in medical ultrasound: A review | |
| CN115444372B (zh) | 一种皮肤撕脱伤血运检测方法、系统及oct血运检测系统 | |
| CN112862924B (zh) | 多模态成像中图像重建方法、装置和多模态成像技术系统 | |
| Hofmann et al. | Enhancing optoacoustic mesoscopy through calibration-based iterative reconstruction | |
| Ruiter et al. | First in vivo results with 3D Ultrasound Computer Tomography | |
| Chandramoorthi et al. | Image quality enhancement for LED-based photoacoustic imaging | |
| CN114171045A (zh) | 一种音频降噪方法和系统 | |
| Hyun et al. | A GPU-based real-time spatial coherence imaging system | |
| Baboshina et al. | Comparative analysis of despeckle filtering methods for ultrasound images | |
| Chandramoorthi et al. | Ultrasound Receive-Side Strategies for Image Quality Enhancement in Low-Energy Illumination Based Photoacoustic Imaging | |
| CN112184576B (zh) | 一种光谱域光学相干层析成像中的高反射亮斑增强方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |