[发明专利]一种用于估测皮肤组织微血管深度的测量系统

说明书

一种用于估测皮肤组织微血管深度的测量系统，包括生物组织样本信息采集模块、光源模块、散斑成像模块、精密反射信号测量模块、辐射反方法分析模块、评估和校正模块；基于这6个模块，先采集皮肤组织样本信息，得到皮肤组织模型及组织光学参数；再通过散斑系统获得病灶微血管的血流及血管二维轮廓信息，并依据图像识别得到血管直径；然后通过反射信号测量获得组织样本的高精度反射信号；最后将上述三种信息作为输入参数进入辐射反方法分析模块，得到病灶微血管深度的估测值，评估激光能量在皮肤组织中的分布规律；然后再结合血流信息，得出推荐的激光热疗参数，为提高诸如葡萄酒色斑等血管性皮肤病的临床治疗效果提供理论指导。

技术领域

本发明属于医疗器械领域，特别涉及一种用于估测皮肤组织微血管深度的测量系统，主要应用于血管性皮肤病激光热疗的科学研究和临床实践。结合实验测量和理论反演方法估测病灶微血管深度，为评估和优化激光热疗参数提供理论指导。

背景技术

血管性皮肤病一般指原发于皮肤组织真皮微血管的一类皮肤疾病，如葡萄酒色斑、血管瘤、紫癜等。这些疾病轻则导致发病部位皮肤组织颜色加深，重则导致局部组织恶性畸形或畸变，或出现其他并发症，甚至危及患者生命健康。许多情况下血管性疾病的发病机理难以查明，目前激光是多种血管性皮肤病的有效治疗手段。

以先天血管性皮肤病葡萄酒色斑(port wine stains，PWS，亦称为鲜红斑痣)为例，PWS主要由皮肤浅层的真皮毛细血管畸形或畸变引起，多发于面颈部，在新生儿的发病率高达0.3％～0.5％。由于PWS的发病部位多为暴露位置，会对患者容貌造成极大影响，患者易产生自卑心理，并伴随极大的精神压力和严重的心理障碍，如不及早介入治疗，将终生影响生活质量。

PWS的临床治疗较为棘手，目前除了激光热疗手术外尚无更好的疗法。激光治疗PWS的基本原理是选择性光热效应，通过选择特定波长的激光，使得血色素(主要是血红蛋白)具有较高的光吸收能力。激光照射过程中，血色素吸收的激光能量转化为热量并导致血液的凝结，随后通过导热作用传导至血管壁，引起血管的热损伤，从而达到治疗病变血管的目的。而血管周围的正常组织对该波长的激光不敏感，从而避免了热损伤。实际治疗过程中，激光波长的选择至关重要。首先需要最大限度的体现“选择性”加热。由于激光需要穿透表皮组织到达位于真皮的病灶微血管区域，因此需要对波长进行甄选，使得血液具有较高的吸收(保证足够的能量对血管进行热清除)，而表皮色素的吸收较低(避免对表皮形成有效热损伤)。其次需要保证加热的“有效性”。意味着激光传播至病灶血管深度时仍具有较强的加热功率。以上原则决定了激光热疗效果的好坏。遗憾的是，目前由于缺乏对激光与生物组织相互作用机理的深入认知，亦缺乏有效的皮肤组织结构无损探测手段，尤其是针对PWS皮肤组织中病灶微血管结构信息估测方案，故临床实际治疗仍主要依据医师经验，完全治愈率较低，已接近10年都维持在低于20％的水平。

对皮肤组织病变微血管的精细探测是研究激光与生物组织相互作用机理的前提，也是血管性皮肤病的激光治疗迈向个性化、精准化和智能化的先决条件。具体到PWS的激光热疗，需要获得病灶微血管大小和深度。除此之外，由于激光热疗的生理指标是热致血栓的形成，如何实时监测是否形成完全堵塞血管的血栓也是评价治疗有效性手段。