CN116889689A - 生物创伤光追踪调节方法、系统、电子设备及存储介质 - Google Patents

生物创伤光追踪调节方法、系统、电子设备及存储介质 Download PDF

Info

Publication number
CN116889689A
CN116889689A CN202310850079.6A CN202310850079A CN116889689A CN 116889689 A CN116889689 A CN 116889689A CN 202310850079 A CN202310850079 A CN 202310850079A CN 116889689 A CN116889689 A CN 116889689A
Authority
CN
China
Prior art keywords
light source
wound
image
tracking
target focus
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.)
Pending
Application number
CN202310850079.6A
Other languages
English (en)
Inventor
李婷
李越
张博文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institute of Biomedical Engineering of CAMS and PUMC
Original Assignee
Institute of Biomedical Engineering of CAMS and PUMC
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institute of Biomedical Engineering of CAMS and PUMC filed Critical Institute of Biomedical Engineering of CAMS and PUMC
Priority to CN202310850079.6A priority Critical patent/CN116889689A/zh
Publication of CN116889689A publication Critical patent/CN116889689A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/06Radiation therapy using light
    • A61N5/0613Apparatus adapted for a specific treatment
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0059Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C19/00Dental auxiliary appliances
    • A61C19/06Implements for therapeutic treatment
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/06Radiation therapy using light
    • A61N5/0613Apparatus adapted for a specific treatment
    • A61N5/0616Skin treatment other than tanning
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/06Radiation therapy using light
    • A61N5/0613Apparatus adapted for a specific treatment
    • A61N5/0618Psychological treatment
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06NCOMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
    • G06N3/00Computing arrangements based on biological models
    • G06N3/02Neural networks
    • G06N3/04Architecture, e.g. interconnection topology
    • G06N3/045Combinations of networks
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06NCOMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
    • G06N3/00Computing arrangements based on biological models
    • G06N3/02Neural networks
    • G06N3/04Architecture, e.g. interconnection topology
    • G06N3/045Combinations of networks
    • G06N3/0455Auto-encoder networks; Encoder-decoder networks
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06NCOMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
    • G06N3/00Computing arrangements based on biological models
    • G06N3/02Neural networks
    • G06N3/04Architecture, e.g. interconnection topology
    • G06N3/0464Convolutional networks [CNN, ConvNet]
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T15/003D [Three Dimensional] image rendering
    • G06T15/06Ray-tracing
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/10Segmentation; Edge detection
    • G06T7/11Region-based segmentation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/06Radiation therapy using light
    • A61N5/0601Apparatus for use inside the body
    • A61N5/0603Apparatus for use inside the body for treatment of body cavities
    • A61N2005/0606Mouth
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/06Radiation therapy using light
    • A61N2005/0658Radiation therapy using light characterised by the wavelength of light used
    • A61N2005/0659Radiation therapy using light characterised by the wavelength of light used infrared
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/06Radiation therapy using light
    • A61N2005/0658Radiation therapy using light characterised by the wavelength of light used
    • A61N2005/0662Visible light
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10Image acquisition modality
    • G06T2207/10072Tomographic images
    • G06T2207/10081Computed x-ray tomography [CT]
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10Image acquisition modality
    • G06T2207/10072Tomographic images
    • G06T2207/10088Magnetic resonance imaging [MRI]
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/20Special algorithmic details
    • G06T2207/20021Dividing image into blocks, subimages or windows
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/20Special algorithmic details
    • G06T2207/20084Artificial neural networks [ANN]
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30004Biomedical image processing
    • G06T2207/30088Skin; Dermal

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Computational Linguistics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Computer Graphics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Child & Adolescent Psychology (AREA)
  • Social Psychology (AREA)
  • Psychology (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Hospice & Palliative Care (AREA)
  • Developmental Disabilities (AREA)

Abstract

本申请提供了一种生物创伤光追踪调节方法、系统、电子设备及存储介质,所述方法包括:获取用户的创伤部位图像;对创伤部位图像进行靶向区域分割,得到目标病灶区域;将目标病灶区域映射至光源探头中,控制光源探头执行预设的光源追踪策略,确定光源照射区域,基于确定的光源照射区域对目标病灶区域进行精准光疗,其中,光源追踪策略用于对光源数据拟合,以动态生物调节光源追踪。本申请所述的生物创伤光追踪调节方法、系统、电子设备及存储介质能够实现光疗光源的动态追踪调节,以精确对准目标病灶区域,提高治疗的精确度和效率,同时,为医护人员提供更为方便快捷的治疗方式,提升用户的治疗体验。

Description

生物创伤光追踪调节方法、系统、电子设备及存储介质
技术领域
本申请属于医疗设备技术领域,尤其涉及一种生物创伤光追踪调节方法、系统、电子设备及存储介质。
背景技术
光生物调控(Photobiomodulation,PBM)是一种利用额定波长的光束对生物体进行调节与治疗的方法,通过与线粒体的光生物反应,起到促进细胞代谢、保护神经、抑制炎症反应等作用,表现出巨大的发展潜力。目前,光生物调节被广泛应用于多个临床场景,如:各种原因引起的皮肤损伤、抑郁症、焦虑症、阿尔兹海默症等。
通常情况下,光生物调节一般应用红光和近红外光(NIR)作为调控光源,波长在600纳米到1100纳米之间。不同波长和功率的光具有不同的特性和适用范围,因此针对不同应用场景选择合适的光治疗参数对调节和治疗效果具有关键性作用。例如:630nm的红光波长具有较强的促进细胞新陈代谢和组织修复的功能,但穿透力较弱,因此适用于浅部组织的治疗,如皮肤疾病和口腔黏膜疾病等;808nm的近红外光波长具有较强的穿透性,可达组织深部,适用于肌肉、骨骼和关节疾病等深部组织病灶的治疗;此外,其他波长在光治疗中也有合适的应用场景,如660nm、1064nm等。
然而,光治疗在治疗过程中,会受到生物本能的影响,被治疗者通常会不自觉的做出移动,抖动等情况,这些情况会导致光源照射病灶区域不集中,降低治疗效果影响用户使用效果和体验。
发明内容
有鉴于此,本申请旨在提出一种生物创伤光追踪调节方法、系统、电子设备及存储介质,以解决光源照射病灶区域不集中,降低治疗效果影响用户使用效果和体验的问题。
为达到上述目的,本申请的技术方案是这样实现的:
第一方面,本申请提供了一种生物创伤光追踪调节方法,所述方法包括:
获取用户的创伤部位图像;
对所述创伤部位图像进行靶向区域分割,得到目标病灶区域;
将所述目标病灶区域映射至光源探头中,控制所述光源探头执行预设的光源追踪策略,确定光源照射区域,基于确定的所述光源照射区域对所述目标病灶区域进行精准光疗;其中,所述光源追踪策略用于对光源数据拟合,以动态生物调节光源追踪。
第二方面,基于同一发明构思,本申请还提供了一种生物创伤光追踪调节系统,所述系统包括:
图像获取模块,被配置为获取用户的创伤部位图像;
区域分割模块,被配置为对所述创伤部位图像进行靶向区域分割,得到目标病灶区域;
光源追踪模块,被配置为将所述目标病灶区域映射至光源探头中,控制所述光源探头执行预设的光源追踪策略,确定光源照射区域,基于确定的所述光源照射区域对所述目标病灶区域进行精准光疗;其中,所述光源追踪策略用于对光源数据拟合,以动态生物调节光源追踪。
第三方面,基于同一发明构思,本申请还提供了一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如第一方面所述的生物创伤光追踪调节方法。
第四方面,基于同一发明构思,本申请还提供了一种非暂态计算机可读存储介质,其中,所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令,所述计算机指令用于使所述计算机执行如第一方面所述的生物创伤光追踪调节方法。
相对于现有技术,本申请所述的生物创伤光追踪调节方法、系统、电子设备及存储介质具有以下有益效果:
本申请所述的生物创伤光追踪调节方法、系统、电子设备及存储介质,所述方法通过获取用户的创伤部位图像;对创伤部位图像进行靶向区域分割,得到目标病灶区域;将目标病灶区域映射至光源探头中,控制光源探头执行预设的光源追踪策略,确定光源照射区域,基于确定的光源照射区域对目标病灶区域进行精准光疗;本实施例能够实现光疗光源的动态追踪调节,以精确对准目标病灶区域,提高治疗的精确度和效率,同时,为医护人员提供更为方便快捷的治疗方式,提升用户的治疗体验。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1为本申请实施例所述的生物创伤光追踪调节方法流程图;
图2为本申请实施例所述的点框组合分割示意图;
图3为本申请实施例所述的分割结果示意图;
图4为本申请实施例所述的区域分割流程图;
图5为本申请实施例所述的分割算法搭建过程示意图;
图6为本申请实施例所述的分割区域掩码结构示意图;
图7为本申请实施例所述的以图像分割区域的mask的左下角为原点建立坐标系示意图;
图8为本申请实施例所述的生物创伤光追踪调节系统结构示意图;
图9为本申请实施例所述的电子设备硬件结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本申请进一步详细说明。
需要说明的是,除非另外定义,本申请实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。
以下结合附图详细说明本申请的实施例。
请参阅图1所示,本申请一个实施例的生物创伤光追踪调节方法,包括以下步骤:
步骤S101、获取用户的创伤部位图像。
在一些实施方式中,通过摄像采集设备将目标部位扫描得到创伤部位图像,其中,创伤部位包括浅部创伤和深部创伤。
具体地,通过摄像采集设备(如摄像头、CT设备、以及核磁共振设备设采集设备)对用户的目标部位进行拍摄或扫描,得到创伤部位图像。
需要注意的是,浅部创伤可以是皮肤组织的表面创伤或者口腔粘膜等浅部组织的创伤,深部创伤可以是肌肉、骨骼和关节疾病等身体内部组织的创伤,根据不同创伤的深度,采用不同波长的光疗方案,进进行准确治疗。
步骤S102、对创伤部位图像进行靶向区域分割,得到目标病灶区域。
在一些实施方式中,对创伤部位图像进行数据标注划分,得到分割标签图像,其中,分割标签图像中标注有图像提示符,图像提示符包括提示框和提示点;
将原始图像和分割标签图像构建数据集,将数据集随机划分为训练集、验证集和测试集;
对数据集进行数据预处理,如图像归一化、调整图像尺寸、数据增强等处理手段;
构建分割网络模型,利用分割网络模型提取图像特征,将目标病灶区域作为模型生成的分割结果;
通过训练集、验证集和测试集对分割网络模型进行模型训练、验证和测试。
具体地,如图2所示,本实施例在目标病灶区域内标注图像提示符,所述图像提示符的标注包括如下方式:两个提示点、一个提示框,或,一个提示点、一个提示框等利用点框组合的方式进行图像分割,分割结果如图3所示。
在本实施例中,对于构建分割网络模型,其中分割流程图如图4所示,具体如下:
其中,mask绘制decoder网络分割算法搭建过程如图5所示:
图像提示符记作prompt,图像掩码记作mask,图像编码记作encoder,图像解码记作decoder,所述操作均为Transformer技术中通用的技术名词。
关于图像encoder,是指将输入的图像预处理为1280×1280,然后通过H/16的模式,得到图像embedding,所述图像embedding的矩阵形态为(256,80,80),所述H/16模式是指以16*16为固定长度将图像分割(其中的每一个图像,也称为tokens)。
关于Prompt encoder,图像中的点和框所在的tokens进行embedding采用它所在的位置进行编码,Prompt Mask的embedding采用卷积的方法进行处理。
关于分割区域掩码(mask decoder),具体结构如图6所示:
卷积Conv trans、self-attention、MLP均为深度学习算法中常见的操作,Cross-attention交差注意力是指:在有两个相同维度序列的情况下,而其中一个序列用作查询Q输入,而另一个序列用作键K和值V输入,圆点为点积(dot product)将两种特征图进行融合,MLP为2048个神经元的全连接网络。
关于Mask decoder,首先对prompt tokens做self-attention(自注意力机制),之后对prompt与图像的embedding做交差注意力(Cross-attention),使用MLP更新token,再做图像embedding与prompt的自注意力,经过N轮decode layer之后,使用更新的token与图像embedding进行Cross-attention,之后经过3层MLP整合token,与通过卷积获得的Maskembedding进行点积(dot product)融合特征图,得出最终的图像分割区域的mask。
步骤S103、将目标病灶区域映射至光源探头中,控制光源探头执行预设的光源追踪策略,确定光源照射区域,基于确定的所述光源照射区域对所述目标病灶区域进行精准光疗;其中,光源追踪策略用于对光源数据拟合,以动态生物调节光源追踪。
具体地,所述方法采用计算机视觉技术进行创伤区域分割,并将分割结果映射到光源探头中,根据治疗位置的大小和治疗部位的情况,自动调整光源照射区域大小,若光源照射区域合适,则对目标病灶区域进行精确治疗;若光源照射区域存在瑕疵,则手动调整光源照射区域,调整后并开始治疗。
进一步地,由于现有的光疗设备大多使用圆形探头,因此为更好地与现有产品相匹配,下面将不规则的所述图像分割区域进行圆形拟合,具体拟合创伤画圆过程如下所示:
如图7所示,以图像分割区域的mask的左下角为原点建立坐标系,将像素点的坐标表示为(xi,yi)。
对掩膜像素坐标化,利用公式求出f(x)为最小值时的w,其中,参数m为边缘点的数量,拟合直线y=wx;
利用点到直线的公式求出l为最大时所对应的坐标点(xi,yi),连接坐标点(xi,yi)与坐标点(-xi,-yi)两点连线l1,求得l与(xmax,wxmax)间的距离l2
若l1>2l2,则用以l2为半径,(xmax,wxmax)为圆心,拟合光源;
若l1>2l2,则以l1为直径,(xmax,wxmax)为圆心,拟合光源。
光源追踪过程:
圆形区域拟合后,光源将追踪创伤圆心处,并以半径为基准拟合创伤区域,并且不断循环上述过程达到持续追踪的效果,当光源初始化期间,光源的位置(X,Y),圆心坐标为(xr,yr),通过两点之间距离公式计算初始光源与圆心之间得距离L,距离公式:
之后利用下述公式,来调整光强,光强为i:
其中k表示为控制光强变化速度的参数,较小的k值将导致光强随距离的减小而迅速增加,而较大的k值将导致光强变化缓慢。
除上述实施例以外,本实施例所述的生物创伤光追踪调节方法,还包括:
获取用户的临床信息;临床信息包括基础信息(如年龄、性别、BMI等)、生化检验结果(如:血常规、尿常规等)和影像学检查结果(如:CT扫描、核磁共振检查等)。
用户目标部位检测;通过LBP特征提取、HOG特征提取、机器学习、人工神经网络等算法识别目标区域的组织类型,如:牙周组织、腿部皮肤、足部、前额叶、颞叶、枕叶等。
根据用户的临床信息和组织类型,为用户提供系统推荐的光疗方案,基于目标病灶区域和光源追踪,配合推荐的光疗方案对用户的目标部位实施精准光疗。
本实施例所述的光疗方案中包括光疗优化参数:光源波长、光辐照强度、频率、占空比、治疗时间、光斑范围。
其中,光源波长调节范围为600-1100nm,光辐照强度调节范围为1mW/cm2~300mW/cm2,频率可调节范围为5Hz~50Hz,占空比可调节范围为10%~100%。
优选地,牙齿正畸修复选择650nm更优,牙周炎症选用1064nm更优,缺血性脑卒中选择808nm更优。
针对脑功能疾病,10Hz和40Hz的频率波相较于连续波效果更优,但其他部位频率并无明显优势。
本实施例所述的生物创伤光追踪调节方法通过获取用户的创伤部位图像;对创伤部位图像进行靶向区域分割,得到目标病灶区域;将目标病灶区域映射至光源探头中,控制光源探头执行预设的光源追踪策略,确定光源照射区域,基于确定的光源照射区域对目标病灶区域进行精准光疗;本实施例能够实现光疗光源的动态追踪调节,以精确对准目标病灶区域,提高治疗的精确度和效率,同时,为医护人员提供更为方便快捷的治疗方式,提升用户的治疗体验。
需要说明的是,上述对本申请的一些实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下,在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于上述实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外,在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中,多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
基于同一发明构思,与上述任意实施例方法相对应的,本申请的实施例还提供了一种生物创伤光追踪调节系统。
如图8所示,所述生物创伤光追踪调节系统,包括:
图像获取模块11,被配置为获取用户的创伤部位图像;
区域分割模块12,被配置为对所述创伤部位图像进行靶向区域分割,得到目标病灶区域;
光源追踪模块13,被配置为将所述目标病灶区域映射至光源探头中,控制所述光源探头执行预设的光源追踪策略,并对所述目标病灶区域进行精准光疗;其中,所述光源追踪策略用于对光源数据拟合,以动态生物调节光源追踪
为了描述的方便,描述以上系统时以功能分为各种模块分别描述。当然,在实施本申请的实施例时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
上述实施例的系统用于实现前述任一实施例中相应的生物创伤光追踪调节方法,并且具有相应的方法实施例的有益效果,在此不再赘述。
基于同一发明构思,与上述任意实施例方法相对应的,本申请的实施例还提供了一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如上任意一实施例所述的生物创伤光追踪调节方法。
图9示出了本实施例所提供的一种更为具体的电子设备硬件结构示意图,该设备可以包括:处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040和总线1050。其中处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040通过总线1050实现彼此之间在设备内部的通信连接。
处理器1010可以采用通用的CPU(Central Processing Unit,中央处理器)、微处理器、应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、或者一个或多个集成电路等方式实现,用于执行相关程序,以实现本说明书实施例所提供的技术方案。
存储器1020可以采用ROM(Read Only Memory,只读存储器)、RAM(Random AccessMemory,随机存取存储器)、静态存储设备,动态存储设备等形式实现。存储器1020可以存储操作系统和其他应用程序,在通过软件或者固件来实现本说明书实施例所提供的技术方案时,相关的程序代码保存在存储器1020中,并由处理器1010来调用执行。
输入/输出接口1030用于连接输入/输出模块,以实现信息输入及输出。输入输出/模块可以作为组件配置在设备中(图中未示出),也可以外接于设备以提供相应功能。其中输入设备可以包括键盘、鼠标、触摸屏、麦克风、各类传感器等,输出设备可以包括显示器、扬声器、振动器、指示灯等。
通信接口1040用于连接通信模块(图中未示出),以实现本设备与其他设备的通信交互。其中通信模块可以通过有线方式(例如USB、网线等)实现通信,也可以通过无线方式(例如移动网络、WIFI、蓝牙等)实现通信。
总线1050包括一通路,在设备的各个组件(例如处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040)之间传输信息。
需要说明的是,尽管上述设备仅示出了处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040以及总线1050,但是在具体实施过程中,该设备还可以包括实现正常运行所必需的其他组件。此外,本领域的技术人员可以理解的是,上述设备中也可以仅包含实现本说明书实施例方案所必需的组件,而不必包含图中所示的全部组件。
上述实施例的电子设备用于实现前述任一实施例中相应的生物创伤光追踪调节方法,并且具有相应的方法实施例的有益效果,在此不再赘述。
基于同一发明构思,与上述任意实施例方法相对应的,本申请还提供了一种非暂态计算机可读存储介质,所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令,所述计算机指令用于使所述计算机执行如上任一实施例所述的生物创伤光追踪调节方法。
本实施例的计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。
上述实施例的存储介质存储的计算机指令用于使所述计算机执行如上任一实施例所述的生物创伤光追踪调节方法,并且具有相应的方法实施例的有益效果,在此不再赘述。
所属领域的普通技术人员应当理解:以上任何实施例的讨论仅为示例性的,并非旨在暗示本申请的范围(包括权利要求)被限于这些例子;在本申请的思路下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合,步骤可以以任意顺序实现,并存在如上所述的本申请实施例的不同方面的许多其它变化,为了简明它们没有在细节中提供。
另外,为简化说明和讨论,并且为了不会使本申请实施例难以理解,在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(IC)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外,可以以框图的形式示出装置,以便避免使本申请实施例难以理解,并且这也考虑了以下事实,即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本申请实施例的平台的(即,这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如,电路)以描述本申请的示例性实施例的情况下,对本领域技术人员来说显而易见的是,可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本申请实施例。因此,这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。
尽管已经结合了本申请的具体实施例对本申请进行了描述,但是根据前面的描述,这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如,其它存储器架构(例如,动态RAM(DRAM))可以使用所讨论的实施例。
本申请实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此,凡在本申请实施例的精神和原则之内,所做的任何省略、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 (10)

1.一种生物创伤光追踪调节方法,其特征在于,所述方法包括:
获取用户的创伤部位图像;
对所述创伤部位图像进行靶向区域分割,得到目标病灶区域;
将所述目标病灶区域映射至光源探头中,控制所述光源探头执行预设的光源追踪策略,确定光源照射区域,基于确定的所述光源照射区域对所述目标病灶区域进行精准光疗;其中,所述光源追踪策略用于对光源数据拟合,以动态生物调节光源追踪。
2.根据权利要求1所述的生物创伤光追踪调节方法,其特征在于,所述获取用户的创伤部位图像,包括:
通过摄像采集设备将目标部位扫描得到创伤部位图像,其中,所述创伤部位包括浅部创伤和深部创伤。
3.根据权利要求1所述的生物创伤光追踪调节方法,其特征在于,所述对所述创伤部位图像进行靶向区域分割,得到目标病灶区域,包括:
对所述创伤部位图像进行数据标注划分,得到分割标签图像,其中,所述分割标签图像中标注有图像提示符,所述图像提示符包括提示框和提示点;
将原始图像和分割标签图像构建数据集,将数据集随机划分为训练集、验证集和测试集;
对数据集进行数据预处理;
构建分割网络模型,利用分割网络模型提取图像特征,将目标病灶区域作为模型生成的分割结果;
通过训练集、验证集和测试集对所述分割网络模型进行模型训练、验证和测试。
4.根据权利要求1所述的生物创伤光追踪调节方法,其特征在于,所述将所述目标病灶区域映射至光源探头中,控制所述光源探头执行预设的光源追踪策略,确定光源照射区域,基于确定的所述光源照射区域对所述目标病灶区域进行精准光疗;其中,所述光源追踪策略用于对光源数据拟合,以动态生物调节光源追踪,包括:
建立目标病灶区域与光源探头中光源位置的映射关系,通过拟合算法计算得到光源拟合圆;
控制光源探头追踪创伤圆心处,通过距离公式计算得到光源探头的初始光源与圆心的距离,进而确定光照强度分布;
根据确定的光照强度分布对所述目标病灶区域进行光疗。
5.根据权利要求4所述的生物创伤光追踪调节方法,其特征在于,所述建立目标病灶区域与光源探头中光源位置的映射关系,通过拟合算法计算得到光源拟合圆,包括:
以所述目标病灶区域的掩膜的左下角为原点建立坐标系,将掩膜像素点的坐标表示为(xi,yi);
对掩膜像素坐标化,利用公式求出f(x)为最小值时的w,其中,参数m为边缘点的数量,拟合直线y=wx;
利用点到直线的公式求出l为最大时所对应的坐标点(xi,yi),连接坐标点(xi,yi)与坐标点(-xi,-yi)两点连线l1,求得l与(xmax,wxmax)间的距离l2
若l1>2l2,则用以l2为半径,(xmax,wxmax)为圆心,拟合光源;
若l1>2l2,则以l1为直径,(xmax,wxmax)为圆心,拟合光源。
6.根据权利要求5所述的生物创伤光追踪调节方法,其特征在于,所述控制光源探头追踪创伤圆心处,通过距离公式计算得到光源探头的初始光源与圆心的距离,进而确定光照强度分布,包括:
通过两点之间距离公式计算初始光源与圆心之间的距离L,距离公式计算如下:
其中,初始光源位置坐标为(X,Y),圆心坐标为(xr,yr);
通过光照强度公式计算光照强度,光照强度计算公式如下:
其中,光照强度表示为i,k表示为控制光强变化速度的参数;
根据计算得到的光照强度确定光照强度分布。
7.根据权利要求1所述的生物创伤光追踪调节方法,其特征在于,还包括:
响应于确定的光源照射区域存在瑕疵,则手动调整光源照射区域,以精确照射所述目标病灶区域。
8.一种生物创伤光追踪调节系统,其特征在于,所述系统包括:
图像获取模块,被配置为获取用户的创伤部位图像;
区域分割模块,被配置为对所述创伤部位图像进行靶向区域分割,得到目标病灶区域;
光源追踪模块,被配置为将所述目标病灶区域映射至光源探头中,控制所述光源探头执行预设的光源追踪策略,确定光源照射区域,基于确定的所述光源照射区域对所述目标病灶区域进行精准光疗;其中,所述光源追踪策略用于对光源数据拟合,以动态生物调节光源追踪。
9.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现权利要求1-7任一项所述的生物创伤光追踪调节方法。
10.一种非暂态计算机可读存储介质,其特征在于,其中,所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令,所述计算机指令用于使所述计算机执行权利要求1-7任一项所述的生物创伤光追踪调节方法。
CN202310850079.6A 2023-07-11 2023-07-11 生物创伤光追踪调节方法、系统、电子设备及存储介质 Pending CN116889689A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310850079.6A CN116889689A (zh) 2023-07-11 2023-07-11 生物创伤光追踪调节方法、系统、电子设备及存储介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310850079.6A CN116889689A (zh) 2023-07-11 2023-07-11 生物创伤光追踪调节方法、系统、电子设备及存储介质

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116889689A true CN116889689A (zh) 2023-10-17

Family

ID=88311759

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310850079.6A Pending CN116889689A (zh) 2023-07-11 2023-07-11 生物创伤光追踪调节方法、系统、电子设备及存储介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116889689A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7030050B2 (ja) 組織パラメータ推定を用いたmrデータからの疑似ct生成
US20200001114A1 (en) Elasticity imaging-based methods for improved gating efficiency and dynamic margin adjustment in radiation therapy
US20180146935A1 (en) X-ray apparatus and method of acquiring medical image thereof
CN112022191B (zh) 一种摆位方法和系统
KR102245150B1 (ko) 초음파 발생 시스템 및 그의 제어 방법
Elder et al. The role of artificial intelligence in cosmetic dermatology—current, upcoming, and future trends
US20230015384A1 (en) Method, Apparatus, Storage Medium and Processor for Medical Image Auto-segmentation
Chao et al. Using deep learning models to analyze the cerebral edema complication caused by radiotherapy in patients with intracranial tumor
CN116889689A (zh) 生物创伤光追踪调节方法、系统、电子设备及存储介质
KR102313661B1 (ko) 특성 정보를 고려한 의료 영상 분석 방법, 의료 영상 분석 장치 및 의료 영상 분석 시스템
CN116832348A (zh) 一种放疗信息数据的控制方法、系统及装置
US20220008002A1 (en) Device and Method for Detecting and Monitoring Cutaneous Diseases
CN108230335B (zh) 多光谱荧光分割方法及装置
KR20200126724A (ko) 기계학습을 이용한 레이저침 시스템
WO2022245784A1 (en) Skin contouring using photo-responsive materials
Alshamrani et al. Automation of Cephalometrics Using Machine Learning Methods
JP2020178935A (ja) 線量分布判定システム、深層学習装置、線量分布判定方法及びコンピュータプログラム
Elder et al. Artificial intelligence in cosmetic dermatology-An update on current trends
Nguyen et al. A deep learning approach for predicting subject-specific human skull shape from head toward a decision support system for home-based facial rehabilitation
CN113453610A (zh) 用于检测组织炎症的装置
JP6895603B1 (ja) 微弱電流による人体の機能改善を施すための治療・施術システム
EP4166192A1 (en) An apparatus for user guidance during skin treatment and method thereof
CN117197203B (zh) 一种形变配准模型训练、剂量叠加方法及装置
WO2022050884A1 (en) Tumor positon determination
JP7376954B2 (ja) 特性情報を考慮した医療映像分析方法、医療映像分析装置及び医療映像分析システム

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