【技术实现步骤摘要】
一种新型内窥血流成像及血流参数量化方法及系统(一)
:本专利技术涉及医学成像相关
,尤其是一种新型内窥血流成像及血流参数量化方法及系统。(二)
技术介绍
:光学内窥活检技术作为用于诊断人体组织病变的重要手段之一,已经成为现代光学技术应用的一大方向。传统的光学内窥镜只能观察内部组织表面,超声内窥技术可以对器官断层的组织形态进行观察,但由于其分辨率较低,往往难以达到准确诊断所需的分辨率水平。近年来在医学上,基于血流检测的进行诊断某些疾病的技术愈发引起医学界的重视,例如激光散斑血流成像技术、多普勒OCT(OpticalCoherenceTomography,光学相干层析技术)血流检测技术、基于OCT的血管造影成像等。但是,现有技术中的大多数技术都存在一些问题,比如,激光散斑成像技术的分辨率比较低,只能观察比较大的血管;多普勒血流检测技术则受制于检测角度的影像,当探头对皮肤的检测夹角接近垂直时其效果非常差。基于OCT的血管造影技术是新型血管成像技术,具有分辨率高,成像不受角度影像的优点。其中,光学相干断层扫描血管造影(OpticalCoherenceTomographyangiography,简称OCTA)可以实现微细血管的高精度成像,对体内的血流造影技术具有非常重要的意义,比如在心血管病的诊治,消化道、食道或者肺的损伤以及肿瘤研究方面。以心血管疾病领域为例,以往的研究认为心血管急性事件发生与动脉狭窄程度密切相关,近年来越来越多的研究证实,即使冠状血管轻中度狭窄时发生急性事件的风险与高度狭窄动脉 ...
【技术保护点】
1.一种新型内窥血流成像及血流参数量化方法,其特征在于它包括以下步骤:/n(1)光源发出的光经环形器后被耦合器一分为二,一束光进入参考臂,经反射后按照原光路返回成为参考光;另一束光则经光学旋转马达进入介入导管,进行腔内微血管扫描,其反射和散射的光原路返回成为样品光;/n(2)样品光和参考光在耦合器中干涉形成干涉光谱;干涉光经环形器被数据采集模块采集,并传输到信号处理模块进行成像处理和参数量化;/n(3)OCT系统采集装置在人体组织内血管的同一个位置采集不少于5帧的图像数据,且每帧图像数据中都包括该图像的振幅分量A和相位分量ω;对两个参数进行提取;/n(4)根据每幅图像的振幅分量差值ΔA、相位分量差值Δω或两种差值的和ΔA+Δω,求取血流信息,生成OCTA血流图像;/n(5)对步骤(4)得到的OCTA血流图像进行量化处理,得到有助于医生客观评估疾病进展和检测治疗的血管密度VAD、血管骨架密度VSD、血管直径指数VDI、血管周长指数VPI和血管复杂指数VCI。/n
【技术特征摘要】
1.一种新型内窥血流成像及血流参数量化方法,其特征在于它包括以下步骤:
(1)光源发出的光经环形器后被耦合器一分为二,一束光进入参考臂,经反射后按照原光路返回成为参考光;另一束光则经光学旋转马达进入介入导管,进行腔内微血管扫描,其反射和散射的光原路返回成为样品光;
(2)样品光和参考光在耦合器中干涉形成干涉光谱;干涉光经环形器被数据采集模块采集,并传输到信号处理模块进行成像处理和参数量化;
(3)OCT系统采集装置在人体组织内血管的同一个位置采集不少于5帧的图像数据,且每帧图像数据中都包括该图像的振幅分量A和相位分量ω;对两个参数进行提取;
(4)根据每幅图像的振幅分量差值ΔA、相位分量差值Δω或两种差值的和ΔA+Δω,求取血流信息,生成OCTA血流图像;
(5)对步骤(4)得到的OCTA血流图像进行量化处理,得到有助于医生客观评估疾病进展和检测治疗的血管密度VAD、血管骨架密度VSD、血管直径指数VDI、血管周长指数VPI和血管复杂指数VCI。
2.根据权利要求1所述一种新型内窥血流成像及血流参数量化方法,其特征在于所述步骤(4)中求取血流信息及生成OCTA血流图像的方法具体为:
光场中,静态组织区域对应的散射光场是保持不变的,具有很强的相关性;而动态血流区域对应的散射光场是随时间变化的,相关性很弱;
②对血管中的同一位置进行至少两次的连续B扫描,根据连续两次B扫图像中局部区域的相关性,即可将组织中的静态信号和动态信号进行分离;
③由于在一帧图像中,无样品信号的区域内的信号幅度值随机变化,因而具有很弱的相关性,导致相关组织结构图像中没有信号的区域具有很强的背景噪声;
④对组织结构图像进行强度阈值设置,每一个强度阈值下都可以生成与其对应的二值化图像,并对二值化图像进行叠加处理,达到去除背景噪声的目的。
3.根据权利要求1所述一种新型内窥血流成像及血流参数量化方法,其特征在于所述血管密度VAD为微血管血流图像中微血管所占面积与图像总面积之比:
其中,A(i,j)表示血管区域占用的像素;X(i,j)表示微血管图像总像素;
所述血管骨架密度VSD为血管图中血管所占长度与总面积之比:
其中,S(i,j)表示血管长度占用的像素;
所述血管直径指数VDI为血管区域占用的像素与血管所占长度之比:
所述血管周长指数VPI为血管周长与OCTA图像总面积之比:
其中P(i,j)表示血管周界内的所有像素;
所述血管复杂指数VCI的计算方式为:
4.一种可实现权利要求1所述方法的基于SD-OCTA的内窥血流成像及血流参数量化系统,其特征在于它包括宽带光源、红光I、环形器I、耦合器I、参考臂I、光学旋转马达I、介入导管I、数据采集模块I和信号处理模块I;所述宽带光源产生一个光信号,通过耦合器I分成两路信号;从光学旋转马达I、介入导管I返回的样品光和参考臂I返回的参考光在耦合器I中发生干涉,形成干涉光谱,由数据采集模块I对光谱进行采集;所述信号处理模块I接收光谱信号,对其进行成像和参数量化;其中,所述信号处理模块I是由OCTA信号处理单元I、影像单元I和参数量化单元I构成;所述信号处理模块I接收到光谱信号,通过OCT...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵士勇,刘治勇,
申请(专利权)人:天津恒宇医疗科技有限公司,
类型:发明
国别省市:天津;12
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。