一种多光谱血压图成像装置和方法制造方法及图纸

本申请实施例提供了一种多光谱血压图成像装置和方法，涉及医学检测领域。其中，该装置包括：功能层，用于向预设皮肤部位发射白光，并从预设皮肤部位的各第一采样点采集多波长光电容积测脉搏信号，也即MWPPG信号；控制层，用于根据各第一采样点采集的MWPPG信号分别获取相应的像素值，每一像素值表征由相应的MWPPG信号确定的血压值，或者表征相应的MWPPG信号；以及根据各第一采样点的相对位置和相应的像素值确定目标图像，目标图像中每一像素点的位置与相应的第一采样点的相对位置相对应。本申请实施例提供的装置实现了基于光学成像技术的无创动态血压测量从一维信号到二维成像的维度跨越，为血管状态的分析提供了多层次的参考价值。考价值。考价值。

【技术实现步骤摘要】
一种多光谱血压图成像装置和方法


[0001]本申请涉及医学检测
，具体而言，本申请涉及一种多光谱血压图成像装置和方法。

技术介绍

[0002]权威报告指出在过去的20年里，心血管疾病是大多数死亡的主要原因。因此，心血管疾病(CVDs)患者人数的迅速增加已经成为国际上较为关注的公共卫生危机。2020年全球约有1910万人死于心血管疾病，比2010年增加20.5％,预计到2030年这一数字将上升到2300万以上。其中在CVDs的多种危险因子中，高血压是高危因素。大多数时候，高血压是一个“无声的杀手”，如CVDs患者多在夜间无人看管的时候突然处于高血压状态，又由于未得到进一步的治疗。因此如何在24小时内实施无创、无袖带和无扰式连续血压监测，成为了临床治疗的关键。
[0003]另外，常用的光学测血压图技术包括传统的光电容积测脉搏(photoplythysmography，PPG)技术、具备单点血压测量估计前景的(Multiwavelength PPG,MWPPG)技术，以及基于相机的血压信号测量技术，都只是提供简单的1维的血压图信息，如单点血压值、逐拍血压、动脉血压图，无法提供更多反映血管状态的信息。

技术实现思路

[0004]本申请实施例的目的在于提供一种多光谱血压图成像装置和方法，以解决上述技术问题之一。为了实现该目的，本申请实施例提供了如下几个方案。
[0005]一方面，本申请实施例提供了一种多光谱血压图成像装置，该装置包括：
[0006]功能层，用于向预设皮肤部位发射白光，并从预设皮肤部位的各第一采样点采集MWPPG信号。
[0007]控制层，用于根据每一第一采样点采集的MWPPG信号分别获取相应的像素值，每一像素值表征由相应的MWPPG信号确定的血压值，或者表征相应的MWPPG信号；以及根据每一第一采样点的相对位置和相应的像素值确定目标图像，目标图像中每一像素点的位置与相应的第一采样点的相对位置相对应。
[0008]可选的，功能层包括：
[0009]多个预设光源；每一预设光源用于发射白光。
[0010]多个光学传感器；每一光学传感器用于从预设皮肤部位处接收反射的至少两种波长的光信号，并将每种波长的光信号转换为各自相应的PPG信号，以得到与每一光学传感器相应的MWPPG信号。
[0011]其中，光学传感器分布于预设光源的周围。
[0012]可选的，每一第一采样点存在对应的光学传感器；控制层在根据每一第一采样点的相对位置和相应的像素值确定目标图像中，具体用于：
[0013]创建初始图像；根据每一光学传感器在所有光学传感器中的相对位置确定初始图
像中与相应光学传感器对应的像素点；将与每一光学传感器相应的像素值设置于对应的像素点，并将经过设置的初始图像确定为目标图像。
[0014]可选的，功能层中与预设皮肤部位接触的物质包括水凝胶；水凝胶用于粘合功能层于预设皮肤部位。
[0015]可选的，装置还包括隔绝层，隔绝层处于功能层和控制层之间，隔绝层用于隔绝各种环境数据对功能层的采样过程的干扰，环境数据包括环境光线和功能层产生的电流信号。
[0016]可选的，功能层还用于：
[0017]接收从预设皮肤部位的各第二采样点采集的ECG信号；基于各ECG信号和各MWPPG信号计算脉搏传导时间，并根据每一脉搏传导时间获取预设皮肤部位下多个深度分别对应的血压值；根据多个深度分别对应的血压值确定与多个深度分别对应的像素值，根据多个深度分别对应的像素值确定目标3D图像；目标3D图像中每一像素点的位置与相应的第一采样点的相对位置相对应。
[0018]另一方面，本申请实施例提供了一种多光谱血压图成像方法，该方法包括：
[0019]向预设皮肤部位发射白光，并从预设皮肤部位的各第一采样点采集MWPPG信号；
[0020]根据每一第一采样点采集的MWPPG信号分别获取相应的像素值，每一像素值表征由相应的MWPPG信号确定的血压值，或者表征相应的MWPPG信号；以及根据每一第一采样点的相对位置和相应的像素值确定目标图像，目标图像中每一像素点的位置与相应的第一采样点的相对位置相对应。
[0021]本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
[0022]本申请实施例提供了一种多光谱血压图成像装置，包括功能层和控制层。其中，在功能层向预设皮肤部位发射白光之后，基于反射的光线采集MWPPG信号。然后，由控制层从预设皮肤部位的各第一采样点采集MWPPG信号，并分别获取相应的像素值，每一像素值既可以表征由相应的MWPPG信号确定的血压值，也可以表征相应的MWPPG信号。在得到像素值之后，由控制层根据每一第一采样点的相对位置和相应的像素值确定目标图像，该目标图像中每一像素点的位置与相应的第一采样点的相对位置相对应。最后，可根据目标图像进行显示操作。本申请实施例提供的装置的关键在于：获取白光穿透皮肤后反射回的光学信息，并根据光学信息创建图像，该图像可以表征皮肤下分布的组织和血管信息，如局部血管管壁压力空间分布图、血管直径变化图和血管边界分布动态可视图。与传统用于血压测量的光学技术相比，本方案提供的基于光学成像技术的无创动态血压测量实现了从一维信号到二维成像的维度跨越，为血管状态的分析提供了多层次的参考价值。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对本申请实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
[0024]图1为本申请实施例提供的一种测量光电容积脉搏信号的装置的结构示意图；
[0025]图2为本申请实施例提供的测量光电容积脉搏信号的装置中功能层的结构示意图；
[0026]图3为本申请实施例提供的TCS34725颜色传感器的应用场景示意图；
[0027]图4为本申请实施例提供的基于MWPPG
‑
PTT估计血压的流程示意图；
[0028]图5为本申请实施例提供的一种多光谱血压图成像装置的结构示意图；
[0029]图6为本申请实施例提供的多光谱血压图成像装置中功能层的结构示意图；
[0030]图7为本申请实施例提供的多光谱血压图成像装置的应用场景示意图；
[0031]图8为本申请实施例提供的多光谱血压图成像装置的成像的流程示意图；
[0032]图9为本申请实施例提供的多光谱血压图成像装置所创建的3种图像；
[0033]图10为本申请实施例提供的一种图像重建算法的流程示意图；
[0034]图11为本申请实施例提供的调节屏幕中像素亮度的原理示意图；
[0035]图12为本申请实施例提供针对背部血管的3D成像的流程示意图。
具体实施方式
[0036]下面结合本申请中的附图描述本申请的实施例。应理解，下面结合附图所阐述的实施方式，是用于解释本申请实施例的技术方案的示例性描述，对本申请实施例的技术方案不构成限制。
[0037]本
技术人员可以理解，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多光谱血压图成像装置，其特征在于，所述装置包括：功能层，用于向预设皮肤部位发射白光，并从所述预设皮肤部位的各第一采样点采集MWPPG信号；控制层，用于根据每一所述第一采样点采集的MWPPG信号分别获取相应的像素值，每一所述像素值表征由相应的MWPPG信号确定的血压值，或者表征所述相应的MWPPG信号；以及根据每一所述第一采样点的相对位置和相应的像素值确定目标图像，所述目标图像中每一像素点的位置与相应的第一采样点的相对位置相对应。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述功能层包括：多个预设光源；每一所述预设光源用于发射所述白光；多个光学传感器；每一所述光学传感器用于从所述预设皮肤部位处接收反射的至少两种波长的光信号，并将每种波长的光信号转换为各自相应的PPG信号，以得到与每一所述光学传感器相应的MWPPG信号；其中，所述光学传感器分布于所述预设光源的周围。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，每一所述第一采样点存在对应的光学传感器；所述控制层在根据每一所述第一采样点的相对位置和相应的像素值确定目标图像中，用于：创建初始图像；根据每一所述光学传感器在所有光学传感器中的相对位置确定所述初始图像中与相应光学传感器对应的像素点；将与每一所述光学传感器相应的像素值设置于对应的像素点，并将经过设置的初始图像确定为所述目标图像。4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述功能层中与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张元亭，刘梓君，周如双，
申请(专利权)人：香港心脑血管健康工程研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：