一种基于超声波探测的皮肤组织液定位方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种基于超声波探测的皮肤组织液定位方法及装置，包括：基于预设的灰度图像素值对获取的至少一个M型超声图像进行转换；基于预设尺寸的矩形区域框在灰度图中提取感兴趣区域；判断感兴趣区域中的至少一个像素值是否小于第三预设像素值；若感兴趣区域中的至少一个像素值小于第三预设像素值，则将至少一个像素值作为前景，否则将至少一个像素作为背景，使得到感兴趣区域的二值图；根据斑点检测算法对二值图中的前景进行检测并计算白色像素区域的面积，使输出定位皮肤组织液的图像。通过超声探测皮肤内组织液的分布，并基于提取的感兴趣区域对组织液进行识别和定位，能快速检测皮肤组织液含量高的位置。快速检测皮肤组织液含量高的位置。快速检测皮肤组织液含量高的位置。

【技术实现步骤摘要】
一种基于超声波探测的皮肤组织液定位方法及系统


[0001]本专利技术属于组织液定位
，尤其涉及一种基于超声波探测的皮肤组织液定位方法及系统。

技术介绍

[0002]组织液是人体内含量最多的一种体液，分别占细胞外液的75％和体重的15％
‑
25％，皮肤ISF(interstitial fluid，组织液)分布于皮肤内，主要分布于真皮。表皮层厚度为50～200μm，真皮层厚度为2000～6000μm。采取时可利用长度较短、直径更小的微针，几乎不会引起疼痛和针头恐惧感。组织液和血液可通过血管壁进行物质交换，血液中的许多核酸、代谢物及外泌体等重要的疾病标志物也广泛存在于组织液中。据报道，170个临床相关疾病的标志物有167个同时存在于血液和组织液中，且50％的标志物含量较为接近；而约12％的标志物特异性富集于组织液中，包括对癌症早期筛查和诊断具有重要作用的临床标志物外泌体。此外，组织液中不含血细胞，成份更为简单，从中分离获取疾病标志物更为便捷快速，并且比唾液、尿液等体液含有更为广泛的疾病标志物。
[0003]然而，目前市面上尚未存在任何可商用的组织液提取设备，一方面缘于血液诊断技术发展较为成熟，长时间以来忽视了新型诊断技术的发展；另一方面缘于现有的组织液提取技术效率十分低下，无组织液探测设备，需反复扎针试探，20min内才抽取2.3μL组织液，远不能满足临床检测的需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种基于超声波探测的皮肤组织液定位方法及系统，用于至少解决现有组织液提取技术效率十分低下的技术问题。
[0005]根据本专利技术实施例的一种基于超声波探测的皮肤组织液定位方法，包括：根据预设频率的超声波对人体皮肤表面进行扫描，使得到至少一个M型超声图像，其中，所述至少一个M型超声图像中包含皮肤组织液位置信息；基于预设的灰度图像素值对获取的所述至少一个M型超声图像进行转换，使输出至少一个M型超声图像的灰度图；基于预设尺寸的矩形区域框在所述灰度图中提取感兴趣区域，其中，提取所述感兴趣区域具体包括：去除所述灰度图的上边界区域以及所述灰度图的下边界区域；确定表皮的上边界以及表皮的下边界，使去除表皮区域；根据预设尺寸的矩形区域框在剩余区域中提取感兴趣区域，其中，所述矩形区域框的上部与剩余区域的上部对齐；判断所述感兴趣区域中的至少一个像素值是否小于第三预设像素值；若所述感兴趣区域中的至少一个像素值小于第三预设像素值，则将所述至少一个像素值作为前景，若所述感兴趣区域中的至少一个像素值不小于第三预设像素值，则将所述至少一个像素值作为背景，使得到感兴趣区域的二值图，其中，所述二值图中的前景定义为白色像素；根据斑点检测算法对所述二值图中的白色像素进行检测并计算白色像素区域的面积，使输出定位皮肤组织液的图像。
[0006]本实施例的方法，通过超声探测皮肤内组织液的分布，并基于提取的感兴趣区域
对组织液进行识别和定位，能快速检测皮肤组织液含量高的位置，从而辅助组织液的采集，解决了皮肤组织液在采集时盲目、效率低、耗时长的问题。
[0007]另外，根据本专利技术上述实施例的一种基于超声波探测的皮肤组织液定位方法，还可以具有如下附加的技术特征：
[0008]进一步地，所述超声波的预设频率为18MHz
‑
40MHz。
[0009]进一步地，所述M型超声图像的深度为1500微米
‑
2500微米，所述M型超声图像的宽度为3500微米
‑
4500微米。
[0010]进一步地，其中，计算预设的灰度图像素值的表达式为：
[0011]F＝0.2989*
R
+0.5870+
G
+0.1140*
B
，
[0012]式中，F为预设的灰度图像素值，R为红色通道的像素值，G为绿色通道的像素值，B为蓝色通道的像素值。
[0013]进一步地，其中，所述灰度图的上边界区域为所述灰度图中某一行中心点像素值大于第一预设像素值至所述灰度图中下一行中心点像素值小于第一预设像素值的连续区域；
[0014]所述灰度图的下边界区域为所述灰度图中某一行中心点像素值大于第二预设像素值至所述灰度图中下一行中心点像素值小于第二预设像素值的连续区域。
[0015]进一步地，其中，所述表皮的上边界为所述灰度图中某一行中心点像素值大于第一预设像素值至所述灰度图中下一行中心点像素值小于第一预设像素值的边界；
[0016]所述表皮的下边界为所述表皮的上边界向下200微米的边界。
[0017]进一步地，其中，所述矩形区域框的宽度为1000微米
‑
1500微米，所述矩形区域框的长度与所述灰度图的长度一致。
[0018]根据本专利技术实施例的一种基于超声波探测的皮肤组织液定位系统，包括：扫描模块，配置为根据预设频率的超声波对人体皮肤表面进行扫描，使得到至少一个M型超声图像，其中，所述至少一个M型超声图像中包含皮肤组织液位置信息；转换模块，配置为基于预设的灰度图像素值对获取的所述至少一个M型超声图像进行转换，使输出至少一个M型超声图像的灰度图；提取模块，配置为基于预设尺寸的矩形区域框在所述灰度图中提取感兴趣区域，其中，提取所述感兴趣区域具体包括：去除所述灰度图中的上边界以及所述灰度图中的下边界；确定表皮的上边界以及表皮的下边界，使去除表皮区域；根据预设尺寸的矩形区域框在剩余区域中提取感兴趣区域，所述矩形区域框的上部与剩余区域的上部对齐；判断模块，配置为判断所述感兴趣区域中的至少一个像素值是否小于预设像素值；定义模块，配置为若所述感兴趣区域中的至少一个像素值小于预设像素值，则将所述至少一个像素值作为前景，若所述感兴趣区域中的至少一个像素值不小于预设像素值，则将所述至少一个像素值作为背景，使得到感兴趣区域的二值图，其中，所述二值图中的前景定义为白色像素；输出模块，配置为根据斑点检测算法对所述二值图中的白色像素进行检测并计算白色像素区域的面积，使输出定位皮肤组织液的图像。
[0019]本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，使所述计算机执行本专利技术任一实施例的基于超声波探测的皮肤组织液定位方法的步骤。
[0020]本专利技术还提供一种电子设备，其包括：至少一个处理器，以及与所述至少一个处理
器通信连接的存储器，其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本专利技术任一实施例的基于超声波探测的皮肤组织液定位方法的步骤。
[0021]本申请的一种基于超声波探测的皮肤组织液定位方法及系统，通过超声探测皮肤内组织液的分布，并基于提取的感兴趣区域对组织液进行识别和定位，能快速检测皮肤组织液含量高的位置，从而辅助组织液的采集，解决了皮肤组织液在采集时盲目、效率低、耗时长的问题。
附图说明
[0022]为了更清楚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于超声波探测的皮肤组织液定位方法，其特征在于，包括：根据预设频率的超声波对人体皮肤表面进行扫描，使得到至少一个M型超声图像，其中，所述至少一个M型超声图像中包含皮肤组织液位置信息；基于预设的灰度图像素值对获取的所述至少一个M型超声图像进行转换，使输出至少一个M型超声图像的灰度图；基于预设尺寸的矩形区域框在所述灰度图中提取感兴趣区域，其中，提取所述感兴趣区域具体包括：去除所述灰度图的上边界区域以及所述灰度图的下边界区域；确定表皮的上边界以及表皮的下边界，使去除表皮区域；根据预设尺寸的矩形区域框在剩余区域中提取感兴趣区域，其中，所述矩形区域框的上部与剩余区域的上部对齐；判断所述感兴趣区域中的至少一个像素值是否小于第三预设像素值；若所述感兴趣区域中的至少一个像素值小于第三预设像素值，则将所述至少一个像素值作为前景，若所述感兴趣区域中的至少一个像素值不小于第三预设像素值，则将所述至少一个像素值作为背景，使得到感兴趣区域的二值图，其中，所述二值图中的前景定义为白色像素；根据斑点检测算法对所述二值图中的白色像素进行检测并计算白色像素区域的面积，使输出定位皮肤组织液的图像。2.根据权利要求1所述的一种基于超声波探测的皮肤组织液定位方法，其特征在于，所述超声波的预设频率为18MHz
‑
40MHz。3.根据权利要求1所述的一种基于超声波探测的皮肤组织液定位方法，其特征在于，所述M型超声图像的深度为1500微米
‑
2500微米，所述M型超声图像的宽度为3500微米
‑
4500微米。4.根据权利要求1所述的一种基于超声波探测的皮肤组织液定位方法，其特征在于，其中，计算预设的灰度图像素值的表达式为：F＝0.2989*R+0.5870*G+0.1140*B,式中，F为预设的灰度图像素值，R为红色通道的像素值，G为绿色通道的像素值，B为蓝色通道的像素值。5.根据权利要求1所述的一种基于超声波探测的皮肤组织液定位方法，其特征在于，其中，所述灰度图的上边界区域为所述灰度图中某一行中心点像素值大于第一预设像素值至所述灰度图中下一行中心点像素值小于第一预设像素值的连续区域；所述灰度图的下边界区域为所述灰度图中某一行中心点像素值大于第二预设像素值至所述灰度图中下一行中心点...

【专利技术属性】
技术研发人员：康本森，韩平畴，郑国旋，罗平，李彤，斯蒂芬沙德瑞克米娜，程庭君，
申请(专利权)人：江西微润芯璟科技有限公司，
类型：发明
国别省市：