检验近红外光谱成像设备的有效性的方法、装置及系统制造方法及图纸

本公开实施例提供了一种检验近红外光谱成像设备的有效性的方法、装置及系统，近红外光谱成像设备包括发射探头、接收探头、显示器以及处理器，所述方法包括：获取第一光强信号，其中，第一光强信号由发射探头发射，并经由水吸收后被接收探头探测到；获取第二光强信号，其中，第二光强信号由发射探头发射，并经由吸光溶液吸收后被接收探头探测到；根据第一光强信号和第二光强信号计算吸光度相对变化量；其中，水和吸光溶液位于凝胶中且不与凝胶接触，凝胶用于模拟人体组织，吸光溶液用于模拟人体血管中的血液。该方法能够对近红外光谱成像设备的有效性进行准确、有效、定量的论证，且简单、便捷，易于操作，普适性高。普适性高。普适性高。

【技术实现步骤摘要】
检验近红外光谱成像设备的有效性的方法、装置及系统


[0001]本公开涉及医疗设备的检验
，尤其涉及一种检验近红外光谱成像设备的有效性的方法、装置及系统。

技术介绍

[0002]近红外光谱成像设备是一种先进的无创、使用便携、符合多种场景需求的医疗设备，在各个领域中有着越来越多的广泛应用。其基本的测量原理为：在待测组织的表面以一定距离布置一对发射
‑
接收探头，形成一个探测通路，位于组织内部的血红蛋白浓度随代谢和耗氧水平的变化而产生变化，这将引起这对发射
‑
接收探头测量的光信号产生变化，根据光通路中的信号的变化量可以计算出组织内部的血红蛋白浓度变化量。
[0003]现有技术中，验证近红外光谱成像设备的有效性的常用方法是选取受试者执行经典的动手指范式，通过观察实验是否得到预期的响应来判断设备性能的优劣，这种方法依赖于被试的选取，可重复性差，仅为定性无法定量。此外,还有通过fMRI(功能性磁共振成像)和近红外光谱成像设备同步联合实验，用以论证近红外光谱成像设备测量的有效性，该方法的测试成本较高，且开展难度较大，成本较高。除却上述测试方法，针对近红外光谱成像设备的性能的检验大多停留在功率、光谱、采样率等物理参数方面，这些参数仅作为设备的物理参数性能，无法论证设备具备测量血红蛋白浓度变化量的性能。
[0004]因此，针对近红外光谱成像设备的测量血红蛋白浓度变化量的这个基本功能，目前缺乏一种准确、有效、定量的检验方法来对这个功能进行论证。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的上述技术问题，本公开提供了一种检验近红外光谱成像设备的有效性的方法、装置及系统，该方法能够对近红外光谱成像设备的有效性进行准确、有效、定量的论证，且简单、便捷，易于操作。
[0006]本公开实施例提供了一种检验近红外光谱成像设备的有效性的方法，所述近红外光谱成像设备包括发射探头、接收探头、显示器以及处理器，所述方法包括：
[0007]获取第一光强信号，其中，所述第一光强信号由所述发射探头发射，并经由水吸收后被所述接收探头探测到；
[0008]获取第二光强信号，其中，所述第二光强信号由所述发射探头发射，并经由吸光溶液吸收后被所述接收探头探测到；
[0009]根据所述第一光强信号和所述第二光强信号计算吸光度相对变化量；其中，
[0010]所述水和所述吸光溶液位于凝胶中且不与所述凝胶接触，所述凝胶用于模拟人体组织，所述吸光溶液用于模拟人体血管中的血液。
[0011]在一些实施例中，所述方法进一步包括：
[0012]获取多个第二光强信号，其中，所述多个第二光强信号分别对应不同浓度的吸光溶液；
[0013]根据所述第一光强信号和所述多个第二光强信号分别计算所述不同浓度的吸光溶液对应的吸光度相对变化量；
[0014]对多组吸光溶液的浓度数值及其对应的吸光度相对变化量数值进行线性拟合，根据线性拟合结果评价所述近红外光谱成像设备对组织内血红蛋白变化量测量的线性度。
[0015]在一些实施例中，所述凝胶由琼脂粉、intralipid(英脱利匹特)和水混合形成。
[0016]在一些实施例中，所述吸光溶液为墨水溶液。
[0017]本公开实施例还提供了一种检验近红外光谱成像设备的有效性的装置，所述装置包括：
[0018]容器，其承载有凝胶，所述凝胶用于模拟人体组织；
[0019]固定件，其安装在所述容器的内壁上，所述固定件上固定有管道，其中，部分管道浸入所述凝胶中，且所述管道的进口和出口均伸出所述容器，以向所述管道中注入液体；其中，
[0020]所述容器的侧壁上设有两个安装孔，所述两个安装孔分别对应所述部分管道的两端，且所述两个安装孔分别与近红外光谱成像设备的发射探头和接收探头相适配。
[0021]在一些实施例中，所述管道为透明管道，其用于模拟人体的血管。
[0022]在一些实施例中，所述部分管道呈螺旋形状，螺旋形状的所述部分管道面向所述容器的侧壁设置，以及
[0023]所述部分管道的螺旋中心与所述安装孔的中心位于同一水平线上。
[0024]在一些实施例中，所述容器由不透光材质制成；或
[0025]所述装置还包括遮光罩，其可以容纳所述容器及所述管道形成不透光空间。
[0026]在一些实施例中，所述安装孔与所述部分管道的相对距离范围为0.5cm
‑
8cm。
[0027]本公开实施例还提供了一种检验近红外光谱成像设备的有效性的系统，所述系统包括上述任一项所述的检验近红外光谱成像设备的有效性的装置以及监控台，其中，所述监控台包括：
[0028]通信接口，其配置为接收近红外光谱成像设备的接收探头所探测到的光强信号；
[0029]处理器，其配置为根据所述光强信号计算吸光度相对变化量并得到检验结果；
[0030]显示器，其配置为呈现所述检验结果。
[0031]与现有技术相比，本公开实施例的有益效果在于：本公开实施例所提供的检验近红外光谱成像设备的有效性的方法、装置及系统，利用凝胶模拟人体组织，管道模拟人体的血管，吸光溶液模拟人体血管中的血液，通过分别探测经由水和吸光溶液吸收后的光强信号来计算吸光度相对变化量，根据吸光度相对变化量来检验近红外光谱成像设备的有效性。该方法能够模拟近红外光谱成像设备在实际测量人体组织中的血氧变化时的场景，且通过计算吸光度相对变化量来检验近红外光谱成像设备的有效性，能够实现对近红外光谱成像设备的有效性进行准确、有效、定量的论证，且简单、便捷，易于操作，普适性高。
附图说明
[0032]在不一定按比例绘制的附图中，相同的附图标记可以在不同的视图中描述相似的部件。具有字母后缀或不同字母后缀的相同附图标记可以表示相似部件的不同实例。附图大体上通过举例而不是限制的方式示出各种实施例，并且与说明书以及权利要求书一起用
于对所公开的实施例进行说明。在适当的时候，在所有附图中使用相同的附图标记指代同一或相似的部分。这样的实施例是例证性的，而并非旨在作为本装置或方法的穷尽或排他实施例。
[0033]图1为本公开实施例检验近红外光谱成像设备的有效性的方法的流程图；
[0034]图2为本公开实施例检验近红外光谱成像设备的有效性的装置的主视图；
[0035]图3为本公开实施例检验近红外光谱成像设备的有效性的装置的俯视图。
[0036]图中的附图标记所表示的构件：
[0037]1‑
容器；2
‑
凝胶；3
‑
固定件；4
‑
管道；41
‑
部分管道；42
‑
进口；43
‑
出口；5
‑
发射探头；6
‑
接收探头。
具体实施方式
[0038]为使本领域技术人员更好的理解本公开的技术方案，下面结合附图和具体实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种检验近红外光谱成像设备的有效性的方法，所述近红外光谱成像设备包括发射探头、接收探头、显示器以及处理器，其特征在于，所述方法包括：获取第一光强信号，其中，所述第一光强信号由所述发射探头发射，并经由水吸收后被所述接收探头探测到；获取第二光强信号，其中，所述第二光强信号由所述发射探头发射，并经由吸光溶液吸收后被所述接收探头探测到；根据所述第一光强信号和所述第二光强信号计算吸光度相对变化量；其中，所述水和所述吸光溶液位于凝胶中且不与所述凝胶接触，所述凝胶用于模拟人体组织，所述吸光溶液用于模拟人体血管中的血液。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：获取多个第二光强信号，其中，所述多个第二光强信号分别对应不同浓度的吸光溶液；根据所述第一光强信号和所述多个第二光强信号分别计算所述不同浓度的吸光溶液对应的吸光度相对变化量；对多组吸光溶液的浓度数值及其对应的吸光度相对变化量数值进行线性拟合，根据线性拟合结果评价所述近红外光谱成像设备对组织内血红蛋白变化量测量的线性度。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述凝胶由琼脂粉、intralipid(英脱利匹特)和水混合形成。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述吸光溶液为墨水溶液。5.一种检验近红外光谱成像设备的有效性的装置，其特征在于，所述装置包括：容器，其承载有凝胶，所述凝胶用于模拟人体组织；固定件，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪待发，邓皓，付其军，
申请(专利权)人：丹阳慧创医疗设备有限公司，
类型：发明
国别省市：