System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 内窥光学相干层析血流造影方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸_技高网

内窥光学相干层析血流造影方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

技术编号:40935072 阅读:8 留言:0更新日期:2024-04-18 14:54
本申请涉及一种内窥光学相干层析血流造影方法、装置、设备及存储介质,其中,方法包括:基于预设采样控制策略,控制扫描光束在多个时间点照射到目标管腔表面的目标采样范围内,以采集扫描光束在每个时间点照射到目标采样范围内所生成的干涉信号;对干涉信号进行预设的频谱分析操作,生成干涉信号对应的复数序列,并根据复数序列构建目标管腔组织的结构图像;对每个时间点的复数序列执行预设的时序信号差异分析操作,以在构建目标管腔组织的结构图像的同时,获取目标采样范围内目标管腔表面下不同深度的血流信息。由此,解决了现有技术仅可对组织结构进行检测、分类和识别,且采样效率和成像效果较差,局限性较高等问题。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及血流造影,特别涉及一种内窥光学相干层析血流造影方法、装置、设备及存储介质


技术介绍

1、管腔组织是人体的重要组成部分。例如,消化道有蠕动、吸收以及分泌的功能,呼吸道能够维持人体正常的通气和换气功能,阴道是排出月经血和娩出胎儿的管道。若管腔组织发生病变,对人体的健康将造成极大的影响。管腔壁存在血管网络,能够对管腔组织供血,运输营养物质和代谢物质,维持管腔结构的正常功能。

2、由于管腔壁的血管直径较小,因此需要高分辨的成像方法才能对此处血管进行成像。常规的管腔成像技术是显微内窥镜。显微内窥镜是将显微成像技术与内窥镜技术结合,深入管腔的内部,获得管腔壁组织的微观结构。为了让管腔壁的血管更加清晰可见,增加管腔壁血管与其他组织的对比度,可以在血管中注入荧光染料,例如吲哚菁绿(indocyaninegreen,icg)染料。icg与血浆蛋白结合,随血液循环至管腔壁的血管,通过激发icg染料,可以实现血管的清晰成像。为了提高光学成像的分辨率,可以将激光共聚焦技术融合到显微内窥镜中,从而出现了激光共聚焦显微内窥镜(laser confocal endomicroscopy,lce),获得细胞层级的高分辨率图像,但lce成像的视场较小,深度较浅。为了免除荧光标记,发展了基于激光散斑成像(laser speckle imaging,lsi)的内窥成像技术和基于光声成像(photoacoustic imaging,pai)的内窥成像技术。基于lsi的内窥成像技术通过检测血液流动时散射粒子(如红细胞)运动引起的散射光信号波动,能够获得管腔壁的血管图像,无需荧光染料标记,但成像分辨率较低。基于pai的内窥成像技术能够实现无荧光标记的管腔壁血管成像。其原理是,当组织吸收光的能量后,导致局部温度升高和瞬时热膨胀,从而产生超声波。通过检测脉冲激光照射后,组织产生的超声信号,可以获得组织的结构信息。血液和非血液组织对光的吸收差异,导致其产生的超声信号强度不同,因此可以实现血管的成像,但pai成像分辨率较低,主要受限于超声的成像分辨率。

3、光学相干层析成像(optical coherence tomography,oct)是一种基于低相干干涉原理的三维层析成像方法,具有无标记、高分辨、视场大等优点,可用于组织的二维截面和三维体积成像。与激光共聚焦显微成像相比,oct成像的视场更大、成像深度更深,能看到更大范围的血管。与激光散斑成像和光声成像相比,oct成像的分辨率更高,能看到更细小的血管。oct成像结合血流造影方法,可以实现组织的血流造影成像。基于oct的血流造影方法无需荧光染料标记,能够实现数毫米深度、数厘米范围、数微米分辨率的血管成像。

4、oct内窥成像时,由光源发出的光经过分光,按一定比例分成两束,一束进入参考光路,一束进入样品光路。样品光路包含一个光纤连接的内窥探头,内窥探头深入管腔中。光源分光后进入样品光路的光束从内窥探头出射,照射到管腔壁上,经管腔壁反射或散射后,返回内窥探头,经光纤传导后,与来自参考光路的光束进行干涉。干涉信号再由光电探测器件转化为电信号,传输至电脑端。目前光学相干层析成像根据使用光源种类的不同,分为基于扫频光源的扫频oct(swept-source oct)和基于宽光谱光源的谱域oct(spectraldomain oct)等。使用光学相干层析成像技术可以实时地对管腔内壁浅表组织进行成像。

5、目前,现有技术可以利用电机带动oct内窥探头旋转,内窥探头转动到一个角度后停顿,oct成像系统在同一位置进行多次采样,然后,电机转动到下一个角度后再停顿,oct成像系统在新位置再进行多次采样,直到完成旋转扫描;该扫描方式会导致完成大范围样品扫描成像的时间很长,或者采样间距较大从而分辨率较低;此外,该步进电机带动导管旋转,此装置结构可导致内窥探头停顿采样时,内窥探头晃动,采样位置不固定,从而难以保证在同一位置进行多次采样。

6、因此,现有的oct内窥成像装置仅可实现对管腔内壁结构的高分辨率成像,以对组织结构进行检测、分类和识别,且采样效率和成像效果较差,局限性较高,亟待解决。


技术实现思路

1、本申请提供一种内窥光学相干层析血流造影方法、装置、设备及存储介质,以解决现有技术仅可对组织结构进行检测、分类和识别,且采样效率和成像效果较差,局限性较高等问题。

2、本申请第一方面实施例提供一种内窥光学相干层析血流造影方法,包括以下步骤:基于预设采样控制策略,控制扫描光束在多个时间点照射到目标管腔表面的目标采样范围内,以采集所述扫描光束在每个时间点照射到所述目标采样范围内所生成的干涉信号;对所述干涉信号进行预设的频谱分析操作,生成所述干涉信号对应的复数序列,并根据所述复数序列构建目标管腔组织的结构图像;对所述每个时间点的复数序列执行预设的时序信号差异分析操作,以在构建所述目标管腔组织的结构图像的同时,获取所述目标采样范围内所述目标管腔表面下不同深度的血流信息。

3、可选地,在本申请的一个实施例中,所述基于预设采样控制策略,控制扫描光束在多个时间点照射到目标管腔表面的目标采样范围内,包括:基于预设旋转控制策略,控制所述扫描光束进行多次旋转采样;根据所述扫描光束的轴向位置、所述扫描光束在每次旋转采样过程中的目标采样角度和相邻两次旋转采样的相邻采样角度使得所述扫描光束在所述多个时间点照射到所述目标管腔表面的目标采样范围内。

4、可选地,在本申请的一个实施例中,所述根据所述扫描光束的轴向位置、所述扫描光束在每次旋转采样过程中的目标采样角度和相邻两次旋转采样的相邻采样角度使得所述扫描光束在所述多个时间点照射到所述目标管腔表面的目标采样范围内,包括:在所述扫描光束的轴向位置不变,且所述扫描光束在每次旋转至所述目标采样角度的情况下,控制所述扫描光束照射到所述目标采样范围内;在所述扫描光束的轴向位置不变,所述相邻采样角度不同的情况下,使得目标管腔壁相同深度处的扫描光束中心移动距离与扫描光束直径满足预设第一间距要求,以控制所述扫描光束在所述多个时间点照射到所述目标采样范围内;在所述扫描光束的轴向位置变化,且所述扫描光束在每次旋转至所述目标采样角度的情况下,使得所述扫描光束中心移动距离与所述扫描光束直径满足预设第二间距要求,以控制所述扫描光束在多个时间点照射到所述目标采样范围内;在所述扫描光束的轴向位置变化,且所述相邻采样角度不同的情况下,使得所述目标管腔壁相同深度处的所述扫描光束中心移动距离与所述扫描光束直径满足预设第三间距要求,以控制所述扫描光束在多个时间点照射到所述目标采样范围内。

5、可选地,在本申请的一个实施例中,所述根据所述复数序列构建目标管腔组织的结构图像,包括:基于所述复数序列,提取每个干涉信号的幅度信息和空间位置信息;根据所述空间位置信息对所述每个干涉信号的幅度信息进行空间位置排布,得到所述目标管腔组织的结构图像。

6、本申请第二方面实施例提供一种内窥光学相干层析血流造影装置,包括:采集模块,用于基于预本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种内窥光学相干层析血流造影方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于预设采样控制策略,控制扫描光束在多个时间点照射到目标管腔表面的目标采样范围内,包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述扫描光束的轴向位置、所述扫描光束在每次旋转采样过程中的目标采样角度和相邻两次旋转采样的相邻采样角度使得所述扫描光束在所述多个时间点照射到所述目标管腔表面的目标采样范围内,包括:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述复数序列构建目标管腔组织的结构图像,包括:

5.一种内窥光学相干层析血流造影装置,其特征在于,包括:

6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述采集模块包括:

7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述采集模块还包括:

8.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述构建模块包括:

9.一种电子设备,其特征在于,包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序,以实现如权利要求1-4任一项所述的内窥光学相干层析血流造影方法。

10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行,以用于实现如权利要求1-4任一项所述的内窥光学相干层析血流造影方法。

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【技术特征摘要】

1.一种内窥光学相干层析血流造影方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于预设采样控制策略,控制扫描光束在多个时间点照射到目标管腔表面的目标采样范围内,包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述扫描光束的轴向位置、所述扫描光束在每次旋转采样过程中的目标采样角度和相邻两次旋转采样的相邻采样角度使得所述扫描光束在所述多个时间点照射到所述目标管腔表面的目标采样范围内,包括:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述复数序列构建目标管腔组织的结构图像,包括:

5.一种内窥光学相干层析血流造影装置,...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱疆王重阳张璇晔
申请(专利权)人:北京信息科技大学
类型:发明
国别省市:

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