CN115813347A - 基于近红外光成像技术的图像分析方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于近红外光成像技术的图像分析方法、系统、设备和计算机可读存储介质，方法其包括：确定注射关键点；所述注射关键点至少包括位于肿瘤组织边缘的N个点；将亚甲蓝溶液注射到所述注射关键点；利用近红外光成像技术处理已将亚甲蓝溶液注射到注射关键点的所述肿瘤组织，识别前哨淋巴结并输出所述前哨淋巴结的状态结果；基于所述前哨淋巴结的状态结果判断并得到所述前哨淋巴结阳性或阴性的结果；基于前哨淋巴结阳性的结果，给出给予淋巴结清扫的推荐结果；基于前哨淋巴结阴性的结果，给出不给予淋巴结清扫的推荐结果。

Description

基于近红外光成像技术的图像分析方法及其系统

技术领域

本发明涉及生物医学领域，更具体地，涉及一种基于近红外光成像技术的图像分析方法及其系统。

背景技术

前哨淋巴结是指来自肿瘤淋巴引流区域的第一站淋巴结，如果前哨淋巴结有肿瘤转移，则癌细胞很可能已扩散，此时需要扩大手术，相反，则可以缩小手术范围。前哨淋巴结状态是诊断肿瘤是否扩散和决定治疗方案的重要依据，与传统淋巴结清扫术相比，前哨淋巴结活检可避免手术不必要的扩大，减少病人痛苦，是肿瘤外科上的一个重大突破。

前哨淋巴结活检的关键性技术是要准确找到前哨淋巴结，即对前哨淋巴结进行定位。染色法因其示踪剂易获取、操作方法简单易行而受到广大临床医师的青睐。目前，我国常用的染色法示踪药物有：MB、异硫蓝、专利蓝、纳米炭。但标记MB或其他染料的SLN只能在颈清扫后才能观察到。使用放射性核素标记深部组织中的SLN可以不经手术直接监测到，且基层医院和专科医院缺乏核医学科，还应谨慎考虑放射性核素的危害。近红外荧光染料中ICG术前需要行过敏试验，增加时间及经济成本。术中注射后其邻近组织如颌下腺也能吸收荧光剂，致使整个视野产生光晕。且手术操作不当易使荧光剂泄露，也为示踪SLN添加阻力。然而现阶段大部分靶向荧光探针仍处于动物实验阶段，其有关安全性及循证医学的问题。理想的SLN荧关示踪剂应该具有以下优点：示踪剂在注射部位的快速清除以及淋巴结内的高效摄取、淋巴结内滞留时间长、无次级淋巴结显影。但目前使用的示踪剂不能同时具备这些优点。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种基于近红外光成像技术的图像分析方法及其系统；本发明方法将MB与近红外荧光成像技术相结合，示踪口腔癌的SLN，以快速寻找前哨淋巴结，并根据前哨淋巴结阳性或阴性的结果给出下一步指导建议，为医师能够尽早识别高危病人、指定诊疗计划提供帮助参考，解决相关的生命科学问题。

本申请公开一种基于近红外光成像技术的图像分析方法，包括：

确定注射关键点；所述注射关键点至少包括位于肿瘤组织边缘的N个点；

将亚甲蓝溶液注射到所述注射关键点；

利用近红外光成像技术处理已将亚甲蓝溶液注射到注射关键点的所述肿瘤组织，识别前哨淋巴结并输出所述前哨淋巴结的状态结果；

基于所述前哨淋巴结的状态结果判断并得到所述前哨淋巴结阳性或阴性的结果；基于前哨淋巴结阳性的结果，给出给予淋巴结清扫的推荐结果；基于前哨淋巴结阴性的结果，给出不给予淋巴结清扫的推荐结果。

所述注射关键点距离所述肿瘤组织的距离区间包括：0.5cm-1.5cm；优选为1.0cm。

所述N个点围绕所述肿瘤组织边缘等间隔圆周排列；所述N为大于2的正整数；可选的，所述N为4，4个点分别位于所述肿瘤组织边缘的三点钟、六点钟、九点钟和十二点钟方向。

所述将亚甲蓝溶液注射到所述注射关键点的注射时机为术前半小时、手术全麻后；

可选的，所述亚甲蓝溶液注射时的浓度区间为3.34mM-26.74mM，优选为6.68mM。

所述亚甲蓝溶液的总量为4mL，平均注射到所述N个点。

所述利用近红外光成像技术处理已将亚甲蓝溶液注射到注射关键点的所述肿瘤组织的方法包括：在15min-1h内，利用近红外荧光成像仪识别肿瘤组织；优选处理时间为15min；

可选的，所述前哨淋巴结的状态结果包括：所述前哨淋巴结是否转移的结果(所述前哨淋巴结是否转移的结果基于病理学检查技术得到)；当前哨淋巴结发生转移，得到前哨淋巴结阳性的结果；当前哨淋巴结未发生转移，得到前哨淋巴结阴性的结果；可选的，所述前哨淋巴结的状态结果还包括：所述前哨淋巴结的个数和位置。

所述方法还包括：利用近红外光成像技术获取亚甲蓝近红外荧光的最大穿透深度，最大穿透深度为4mm；

可选的，基于量化后的亚甲蓝荧光强度和/或亚甲蓝溶液荧光的信号背景比获得所述最大穿透深度。

所述方法还包括：获取所述前哨淋巴结的初始成像时间和最佳成像时间；可选的，所述初始成像时间为注射后1.30min；所述最佳成像时间为注射后15.00min；

可选的，所述方法还包括获取前哨淋巴结信号背景比和荧光面积比的变化。

基于近红外光成像技术的图像分析系统，包括：

获取单元，用于确定注射关键点；所述注射关键点至少包括位于肿瘤组织边缘的N个点；

第一处理单元，用于将亚甲蓝溶液注射到所述注射关键点；

第二处理单元，用于利用近红外光成像技术处理已将亚甲蓝溶液注射到注射关键点的所述肿瘤组织，识别前哨淋巴结并输出所述前哨淋巴结的状态结果；

第三处理单元，用于基于所述前哨淋巴结的状态结果判断并得到所述前哨淋巴结阳性或阴性的结果；基于前哨淋巴结阳性的结果，给出给予淋巴结清扫的推荐结果；基于前哨淋巴结阴性的结果，给出不给予淋巴结清扫的推荐结果。

基于近红外光成像技术的图像分析设备，所述设备包括：存储器和处理器；所述存储器用于存储程序指令；所述处理器用于调用程序指令，当程序指令被执行时，用于执行权利要求上述的基于近红外光成像技术的图像分析方法。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的基于近红外光成像技术的图像分析方法。

本申请具有以下有益效果：

1、本申请创新性的将注射关键点确定在位于肿瘤组织边缘的N个点，能够全面覆盖肿瘤周围的全部淋巴管，更客观地反应出前哨淋巴结的位置，相比于之前在肿瘤某一位点注射亚甲蓝溶液的方式，N个点注射寻找前哨淋巴结的方式更为准确，能够大大提高精度和深度；另外，通过近红外荧光成像技术能够识别1个或多个前哨淋巴结，亚甲蓝溶液在颌下腺中基本不发出荧光信号，很容易与淋巴组织区分开来，不会出现近红外荧光染料使整个视野产生光晕，影响手术视野的情况；

2、本申请创新性的公开一种基于近红外光成像技术的图像分析方法，该方法融合了MB与近红外荧光成像技术，示踪口腔癌的SLN，以快速寻找前哨淋巴结，MB介导的近红外荧光成像既可以通过皮肤实时淋巴管影像识别SLN，术中也可通过蓝色染料指导淋巴结切除，并根据前哨淋巴结阳性或阴性的结果给出下一步指导建议，为医师能够尽早识别高危病人、指定诊疗计划提供帮助参考。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获取其他的附图。

图1是本发明实施例提供的基于近红外光成像技术的图像分析方法流程图；

图2是本发明实施例提供的基于近红外光成像技术的图像分析设备示意图；

图3是本发明实施例提供的基于近红外光成像技术的图像分析系统示意图；

图4是本发明实施例提供的大鼠注射MB溶液和生理盐水前及注射后不同时间的荧光图像，以及各浓度组SLN的SBR值随时间的变化图像；

图5是本发明实施例提供的MB分子的移动速度随MB浓度的变化图；

图6是本发明实施例提供的大鼠解剖前(上)，解剖后SLN(左下)，解剖后SLN近红外荧光图像(右下)示意图；

图7是本发明实施例提供的大鼠切除的SLN近红外荧光图像；

图8是本发明实施例提供的大鼠注射MB、ICG和生理盐水前及注射后1、3、6、12h的近红外荧光图像；

图9是本发明实施例提供的大鼠注射MB、ICG和生理盐水后SLN的SBR值随时间的变化图；

图10是本发明实施例提供的大鼠注射MB、ICG和生理盐水前及注射后1、3、6、12h的SLN荧光面积比示意图；

图11是本发明实施例提供的大鼠解剖后彩色图像(上方)、近红外荧光图像(中间)、SG及SLN的近红外荧光图像(下方)。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的描述的一些流程中，包含了按照特定顺序出现的多个操作，但是应该清楚了解，这些操作可以不按照其在本文中出现的顺序来执行或并行执行，操作的序号如101、102等，仅仅是用于区分开各个不同的操作，序号本身不代表任何的执行顺序。另外，这些流程可以包括更多或更少的操作，并且这些操作可以按顺序执行或并行执行。需要说明的是，本文中的“第一”、“第二”等描述，是用于区分不同的消息、设备、模块等，不代表先后顺序，也不限定“第一”和“第二”是不同的类型。

下面将结合本发明实施例中的附图，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，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1是本发明实施例提供的基于近红外光成像技术的图像分析方法流程图，具体地，所述方法包括如下步骤：

101：确定注射关键点；所述注射关键点至少包括位于肿瘤组织边缘的N个点；

在一个实施例中，所述注射关键点距离所述肿瘤组织的距离区间包括：0.5cm-1.5cm；优选为1.0cm。

在一个实施例中，所述N个点围绕所述肿瘤组织边缘等间隔圆周排列；所述N为大于2的正整数；可选的，所述N为4，4个点分别位于所述肿瘤组织边缘的三点钟、六点钟、九点钟和十二点钟方向。N为自然数整数。

在一个实施例中，使用的实验动物为由北京大学医学部实验动物服务中心提供的成年雄性Sprague-Dawley大鼠(450～550g)。

102：将亚甲蓝溶液注射到所述注射关键点；

在一个实施例中，所述将亚甲蓝溶液注射到所述注射关键点的注射时机为术前半小时、手术全麻后；

可选的，所述亚甲蓝溶液注射时的浓度区间为3.34mM-26.74mM，优选为6.68mM。6.68mM的浓度通过亚甲蓝近红外荧光体外成像实验确定，具体过程如下：用0.9％生理盐水稀释10％MB注射液配置为29种不同浓度：(1)26.74mM，(2)13.37mM，(3)6.68mM，(4)3.34mM，(5)1.67mM，(6)835.62μM，(7)417.81μM，(8)208.90μM，(9)104.45μM，(10)52.22μM，

(11)26.11μM，(12)13.05μM，(13)6.52μM，(14)3.26μM，(15)1.63μM，(16)816.04nM，(17)408.02nM，(18)204.01nM，(19)102.01nM，(20)51.00nM，(21)25.50nM，(22)12.75nM，(23)6.37nM，(24)3.18nM，(25)1.59nM，(26)796.91pM，(27)398.45pM，(28)199.22pM，(29)0；上述29个浓度是提前知道亚甲蓝的荧光范围，而可以在动物体内显影的浓度范围是3.34mM-26.74mM，从这里面选出最优的6.68mM。按上述顺序顺时针排列固定,使用MI-1型近红外荧光血管成像仪分别在0、1、3天近红外荧光成像测定其发射的荧光强度。制备不同厚度(1mm、2mm、3mm、4mm、5mm)猪皮覆盖于荧光强度较高的MB溶液上成像，通过逐渐增加猪皮的厚度观察MB荧光信号的变化，测定MB荧光的最大穿透深度。使用系统自带MI-1型软件对不同浓度MB荧光强度进行量化，并计算不同MB溶液荧光的信号背景比(Signal-background-ratio，SBR)，SBR计算公式：SBR＝(荧光强度-背景强度)/背景强度。SBR大于2被认为具有临床相关性。结果如下：除空白对照组未监测到荧光信号外，MB溶液的荧光强度随着稀释倍数的增加呈现先增强后减弱的变化趋势。当MB溶液浓度稀释到皮摩尔级时，依然可以探测到荧光信号(SBR>2)。MB溶液浓度在835.62μM-26.11μM范围内可发出一个相对明亮的荧光，分别在0、1、3天进行荧光成像,探测到不同浓度MB溶液发出的荧光强度没有随时间减弱。发出相对明亮荧光MB溶液被猪皮覆盖之后，仍然可以观察到荧光信号(～4mm)。因此MB有一定的荧光穿透能力，可经皮探测到荧光信号。

所述亚甲蓝溶液的总量为4mL，平均注射到所述N个点。无论N为几，总量都是4ml。

在一个实施例中，亚甲蓝，又称为亚甲基蓝、美蓝；本实施例中的亚甲蓝溶液为10％MB注射液(江苏济川制药有限公司)；在本实施例中，还涉及到亚甲蓝近红外荧光示踪大鼠口腔前哨淋巴结体内成像实验，具体过程如下：MB产生的荧光会被周围的组织散射，且会被体液稀释，因此选择浓度较高MB溶液示踪大鼠口腔SLN。将50只大鼠随机分为MB组(N＝40)和空白对照组(N＝10)。在大鼠一侧舌侧缘粘膜下0.5cm注射0.2ml不同浓度MB溶液(分别为26.74mM、13.37mM、6.68mM、3.34mM，每剂10只)，而大鼠注射0.2ml生理盐水为空白对照组。用MI-1型近红外荧光血管成像仪连续监测1小时,经皮观察第一个近红外荧光热点被认为是SLN并标记。记录不同浓度MB的SLN成像初始时间、最佳成像时间、1小时内荧光强度及SBR的变化。同时测量注射部位到SLN的距离，计算各浓度MB的移动速度，MB移动速度＝注射部位与SLN中心的距离/SLN成像的初始时间。1小时后用过量戊巴比妥处死大鼠，沿大鼠颈部正中切开并解剖头颈部区，再次行近红外荧光成像观察荧光组织是否与体外标记荧光热点一致，切除荧光组织行病理学检查确认淋巴组织存在。上述体内成像实验结果如下：注射生理盐水的空白对照组，大鼠均未监测到荧光信号。对于MB组，大鼠成功识别SLN和邻近淋巴管。注射MB后，SLN和淋巴管的荧光信号迅速增强，随着时间的推移，SLN信号持续增强，并在注射后15min达到稳定状态，而淋巴管信号减弱。最低浓度组(3.34mM)的荧光信号在1min内出现，后迅速下降，见图4(a)(大鼠注射MB溶液(6.68mM)和生理盐水前及注射后5、15、30、60min的荧光图像)。对照、3.34mM、6.68mM、13.37mM、26.74mM组SLN的平均SBR分别为1.94±0.19(N＝10),4.69±1.23(N＝10)和6.57±1.45(N＝10)6.30±1.48(N＝10),5.01±1.39(N＝10)。重复测量方差分析显示时间点和浓度组之间均有显著差异(P<0.001)。6.68mM浓度组SBR高于其他浓度组(P<0.05)，见图4(b)(各浓度组SLN的SBR值随时间的变化)。当MB浓度从3.34mM增加到26.74mM时，SLN初始成像时间和最佳成像时间分别从6.63min和24.10min减小到0.55min和0.95min(表1)。因此，基于高的SBR值、MB的快速摄取和SLN内较长的滞留时间，6.68mM浓度的MB作为近红外荧光成像的最佳注射浓度。

另外，注射部位(大体代表了肿瘤)到SLN的距离为2.5cm(2.1cm～3cm)。3.34mM、6.68mM、13.37mM、26.74mM组MB对应的平均移动速度分别为0.55±0.21、1.33±0.45、2.16±0.85和4.47±1.32cm/min，随着MB浓度的增加，MB的移动速度显著降低(P<0.001)(图5-MB分子的移动速度随MB浓度的变化)。切开暴露淋巴结后仍能清晰地观察到荧光(图6-大鼠解剖前(上)，解剖后SLN(左下)，解剖后SLN近红外荧光图像(右下))。所有切除的组织在近红外光下显示荧光，苏木精伊红染色证实为淋巴组织，见图7(a)(大鼠切除的SLN近红外荧光图像)、(b)(苏木精-伊红染色(40倍放大)，箭头显示SLN的生发中心)。

表1各浓度组SLN荧光的初始和最佳成像时间(Mean±SD，min)

在一个实施例中，还涉及到亚甲蓝与吲哚菁绿示踪效果的对比研究，具体过程如下：将30只大鼠随机分为MB组(N＝10)、ICG组(N＝10)和空白对照组(N＝10)。大鼠一侧舌侧缘粘膜下0.5cm注射不同示踪剂(MB、ICG及生理盐水)0.2mL。使用MI-1型近红外荧光血管成像仪连续监测12小时。为比较最佳浓度的MB溶液与ICG(2.5mg/ml)近红外荧光成像的示踪效果,记录不同示踪剂12小时内荧光强度及SBR的变化，使用Image J软件计算各示踪剂SLN荧光面积比(平面荧光图像中定量SLN荧光面积)。12小时后用过量戊巴比妥处死大鼠，沿大鼠颈部正中切开并解剖头颈部区，研究荧光剂在SLN及周围组织中的分布。结果如下：注射生理盐水的对照组，大鼠均未监测到荧光信号。6.68mM(2.5mg/ml)MB和2.5mg/ml ICG处理的大鼠，注射后均能成功识别SLN和邻近淋巴管，荧光也均持续12h，但MB组SLN的荧光信号在注射后12h减弱至接近正常水平(图8)(大鼠注射MB、ICG和生理盐水前及注射后1、3、6、12h的近红外荧光图像)。

MB组、ICG组和生理盐水组SLN的平均SBR分别为5.70±1.83(N＝10)、8.72±1.93(N＝10)和1.85±0.20(N＝10)。重复测量方差分析显示时间点和浓度组之间均有显著差异(P<0.001)。ICG组SLN的平均SBR显著高于MB组和生理盐水组(P<0.001)(图9)(大鼠注射MB、ICG和生理盐水后SLN的SBR值随时间的变化)。MB组SLN荧光面积比由0h时的0.03％增加到1h的1.94％，在12h逐渐降低到0.2％。1h时，SLN荧光的面积比与卡尺测量的淋巴结的面积比相当。ICG组SLN荧光面积比由0h时的0.03％增加到12h时的9.98％。1h时，ICG组SLN荧光面积比比MB组高1.69％(P<0.001)(图10)(大鼠注射MB、ICG和生理盐水前及注射后1、3、6、12h的SLN荧光面积比)。ICG组12h后颈部解剖发现除同侧SLN外，同侧颌下腺、对侧SLN及对侧颌下腺等周围组织也可见荧光信号，说明ICG造成荧光污染。而MB组的荧光信号几乎只在同侧SLN中监测到，易与周围组织区分(图11)(大鼠解剖后彩色图像(上方)、近红外荧光图像(中间)、SG及SLN的近红外荧光图像(下方)，SG＝颌下腺，R＝右，L＝左)。

103：利用近红外光成像技术处理已将亚甲蓝溶液注射到注射关键点的所述肿瘤组织，识别前哨淋巴结并输出所述前哨淋巴结的状态结果；

在一个实施例中，所述利用近红外光成像技术处理已将亚甲蓝溶液注射到注射关键点的所述肿瘤组织的方法包括：在15min-1h内，利用近红外荧光成像仪识别肿瘤组织；优选处理时间为15min；本实施例中采用MI-1型近红外荧光血管成像仪(济南微智能科技有限公司)，激发波长设定在671-705nm，发射波长为750nm。此设备配有手持近红外荧光探头，探头放置在手术视野上20cm，由于荧光强度受外部光源的影响，探头固定装置为不透明材料。

所述前哨淋巴结的状态结果包括：所述前哨淋巴结是否转移的结果(所述前哨淋巴结是否转移的结果基于病理学检查技术得到，例如活检技术)；当前哨淋巴结发生转移，得到前哨淋巴结阳性的结果；当前哨淋巴结未发生转移，得到前哨淋巴结阴性的结果；可选的，所述前哨淋巴结的状态结果还包括：所述前哨淋巴结的个数和位置。

104：基于所述前哨淋巴结的状态结果判断并得到所述前哨淋巴结阳性或阴性的结果；基于前哨淋巴结阳性的结果，给出给予淋巴结清扫的推荐结果；基于前哨淋巴结阴性的结果，给出不给予淋巴结清扫的推荐结果。

在一个实施例中，前哨淋巴结是原发肿瘤引流区域淋巴结中的特殊淋巴结，是原发肿瘤发生淋巴结转移所必经的第一批淋巴结。前哨淋巴结活检主要就是用于肿瘤手术时，淋巴结的清扫。根据研究，如果一个肿瘤发生了转移时，第一站的淋巴结就被称之为是前哨淋巴结。在手术时切除肿瘤的同时，可以做第一站淋巴结的清扫手术，然后将标本送快速病理检查。如果第一站的淋巴结没有发生转移，就表示前哨淋巴结是阴性，那么其他的淋巴结就可以不用做清扫手术。但如果第一站淋巴结检查以后已经发生了转移，那么就还需要做后续的其他站淋巴结的清扫。这样才能保证最终肿瘤可以得到根治。因为前哨淋巴结存在的意义非常重大，能够减少很多不必要的创伤，以及不必要的淋巴结清扫手术。

在一个实施例中，所述方法还包括：利用近红外光成像技术获取亚甲蓝近红外荧光的最大穿透深度，最大穿透深度为4mm。可选的，基于量化后的亚甲蓝荧光强度和/或亚甲蓝溶液荧光的信号背景比获得所述最大穿透深度。制备不同厚度(1mm、2mm、3mm、4mm、5mm)猪皮覆盖于荧光强度较高的MB溶液上成像，通过逐渐增加猪皮的厚度观察MB荧光信号的变化，测定MB荧光的最大穿透深度。使用系统自带MI-1型软件对不同浓度MB荧光强度进行量化，并计算不同MB溶液荧光的信号背景比(Signal-background-ratio，SBR)，SBR计算公式：SBR＝(荧光强度-背景强度)/背景强度。SBR大于2被认为具有临床相关性。发出相对明亮荧光MB溶液被猪皮覆盖之后，仍然可以观察到荧光信号(4mm)。

在一个实施例中，所述方法还包括：获取所述前哨淋巴结的初始成像时间和最佳成像时间；可选的，所述初始成像时间为注射后1.30min；所述最佳成像时间为注射后15.00min；初始成像时间和最佳成像时间由上述亚甲蓝近红外荧光示踪大鼠口腔前哨淋巴结体内成像实验获得。

可选的，所述方法还包括获取前哨淋巴结信号背景比和荧光面积比的变化。信号背景比和荧光面积比的变化由上述亚甲蓝近红外荧光体外成像实验获得。

在一个实施例中，对亚甲蓝近红外荧光示踪cT1/T2N0M0口腔癌前哨淋巴结做了临床研究，研究对象为：选取2019年10月至2021年12月于我院口腔颌面外科收治的临床诊断为cT1/T2N0M0口腔癌的患者，纳入标准为：(1)所选入患者年龄在18-70岁且自愿接受术中近红外荧光显像仪示踪试验；(2)术前病理确诊为原发性舌癌，颊粘膜癌；(3)经过询问病史、临床检查以及影像学检查均未发现颈部及远处转移患者；排除标准为：(1)触诊或CT上发现颈部或远处淋巴结转移者；(2)既往原发癌及颈部手术史或放疗史；(3)局部存在感染灶，炎症反应明显；(4)全身情况不能耐受大型手术。按照入组标准及排除标准，选取10例临床触诊以及影像学检查均未发现颈部及远处转移的原发性cT1/T2N0M0口腔癌患者；将患者分为对照组和试验组，对照组：全身麻醉后，行颈部淋巴清扫手术前，选取已确定的最佳注射浓度的MB溶液(6.68mM)注射于肿瘤边缘正常组织12点位，剂量为2ml；试验组：全身麻醉后，行颈部淋巴清扫手术前，选取已确定的最佳注射浓度的MB溶液(6.68mM)注射于肿瘤边缘正常组织3、6、9、12点四个象限处，每处0.5ml，剂量共2ml。开启荧光成像系统从肿物开始向颈部照射，将第一次荧光的淋巴结视为SLN并标记。取出SLN并行择区性淋巴结清扫及肿物切除术。所有淋巴结送术后病理检查。主要收集患者的以下信息：患者临床资料(年龄、性别)；肿块信息(位置、大小、病理类型、临床分期)；SLN近红外荧光显像结果(注射方法、SLN的个数、位置、转移情况)；剩余淋巴结的个数、转移情况。对患者进行术后随访：术后第1年，每1～3个月随访1次；术后第2年，每2～4个月随访1次；术后第3～5年，每4～6个月随访1次；术后第5年后，每6～12个月随访1次。随访时注意检查原发灶、颈部淋巴结控制情况，询问患者有无颈部不适和疼痛等情况。本研究数据采用SPSS 22.0统计学软件进行分析和处理，采用方差同质性检验方法，采用t检验，计数资料以率(％)表示，采用χ2检验，P<0.05为差异有统计学意义。

图2是本发明实施例提供的基于近红外光成像技术的图像分析设备，所述设备包括：存储器和处理器；所述存储器用于存储程序指令；所述处理器用于调用程序指令，当程序指令被执行时，用于执行上述的基于近红外光成像技术的图像分析方法。

图3是本发明实施例提供的基于近红外光成像技术的图像分析系统，包括：

获取单元301，用于确定注射关键点；所述注射关键点至少包括位于肿瘤组织边缘的N个点；

第一处理单元302，用于将亚甲蓝溶液注射到所述注射关键点；

第二处理单元303，用于利用近红外光成像技术处理已将亚甲蓝溶液注射到注射关键点的所述肿瘤组织，识别前哨淋巴结并输出所述前哨淋巴结的状态结果；

第三处理单元304，用于基于所述前哨淋巴结的状态结果判断并得到所述前哨淋巴结阳性或阴性的结果；基于前哨淋巴结阳性的结果，给出给予淋巴结清扫的推荐结果；基于前哨淋巴结阴性的结果，给出不给予淋巴结清扫的推荐结果。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的基于近红外光成像技术的图像分析方法。

本验证实施例的验证结果表明，为适应症分配固有权重相对于默认设置来说可以适度改善本方法的性能。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、磁盘或光盘等。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是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。

以上对本发明所提供的一种计算机设备进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.基于近红外光成像技术的图像分析方法，包括：

确定注射关键点；所述注射关键点至少包括位于肿瘤组织边缘的N个点；

将亚甲蓝溶液注射到所述注射关键点；

利用近红外光成像技术处理已将亚甲蓝溶液注射到注射关键点的所述肿瘤组织，识别前哨淋巴结并输出所述前哨淋巴结的状态结果；

基于所述前哨淋巴结的状态结果判断并得到所述前哨淋巴结阳性或阴性的结果；基于前哨淋巴结阳性的结果，给出给予淋巴结清扫的推荐结果；基于前哨淋巴结阴性的结果，给出不给予淋巴结清扫的推荐结果。

2.根据权利要求1所述的基于近红外光成像技术的图像分析方法，其特征在于，所述注射关键点距离所述肿瘤组织的距离区间包括：0.5cm-1.5cm；优选为1.0cm。

3.根据权利要求1所述的基于近红外光成像技术的图像分析方法，其特征在于，所述N个点围绕所述肿瘤组织边缘等间隔圆周排列；所述N为大于2的正整数；可选的，所述N为4，4个点分别位于所述肿瘤组织边缘的三点钟、六点钟、九点钟和十二点钟方向。

4.根据权利要求1所述的基于近红外光成像技术的图像分析方法，其特征在于，所述将亚甲蓝溶液注射到所述注射关键点的注射时机为术前半小时、手术全麻后；

可选的，所述亚甲蓝溶液注射时的浓度区间为3.34mM-26.74mM，优选为6.68mM。

5.根据权利要求1所述的基于近红外光成像技术的图像分析方法，其特征在于，所述利用近红外光成像技术处理已将亚甲蓝溶液注射到注射关键点的所述肿瘤组织的方法包括：在15min-1h内，利用近红外荧光成像仪识别肿瘤组织；

优选处理时间为15min；

可选的，所述前哨淋巴结的状态结果包括：所述前哨淋巴结是否转移的结果；当前哨淋巴结发生转移，得到前哨淋巴结阳性的结果；当前哨淋巴结未发生转移，得到前哨淋巴结阴性的结果；可选的，所述前哨淋巴结的状态结果还包括：所述前哨淋巴结的个数和位置。

6.根据权利要求1所述的基于近红外光成像技术的图像分析方法，其特征在于，所述方法还包括：利用近红外光成像技术获取亚甲蓝近红外荧光的最大穿透深度，最大穿透深度为4mm；

可选的，基于量化后的亚甲蓝荧光强度和/或亚甲蓝溶液荧光的信号背景比获得所述最大穿透深度。

7.根据权利要求1所述的基于近红外光成像技术的图像分析方法，其特征在于，所述方法还包括：获取所述前哨淋巴结的初始成像时间和最佳成像时间；可选的，所述初始成像时间为注射后1.30min；所述最佳成像时间为注射后15.00min；

可选的，所述方法还包括获取前哨淋巴结信号背景比和荧光面积比的变化。

8.基于近红外光成像技术的图像分析系统，包括：

获取单元，用于确定注射关键点；所述注射关键点至少包括位于肿瘤组织边缘的N个点；

第一处理单元，用于将亚甲蓝溶液注射到所述注射关键点；

第二处理单元，用于利用近红外光成像技术处理已将亚甲蓝溶液注射到注射关键点的所述肿瘤组织，识别前哨淋巴结并输出所述前哨淋巴结的状态结果；

第三处理单元，用于基于所述前哨淋巴结的状态结果判断并得到所述前哨淋巴结阳性或阴性的结果；基于前哨淋巴结阳性的结果，给出给予淋巴结清扫的推荐结果；基于前哨淋巴结阴性的结果，给出不给予淋巴结清扫的推荐结果。

9.基于近红外光成像技术的图像分析设备，所述设备包括：存储器和处理器；所述存储器用于存储程序指令；所述处理器用于调用程序指令，当程序指令被执行时，用于执行权利要求1-7任意一项所述的基于近红外光成像技术的图像分析方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的权利要求1-7任意一项所述的基于近红外光成像技术的图像分析方法。

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