[发明专利]基于朗伯比尔定律的薄层组织血氧成像方法及装置

说明书

本发明提供一种基于朗伯比尔定律的薄层组织血氧成像方法及装置。该方法包括：控制光源依次发出第一波长λ₁的光、第二波长λ₂的光和第三波长λ₃的光；分别采集在第一波长λ₁的光、第二波长λ₂的光和第三波长λ₃的光的照射下的待测薄层组织的图像，依次记为第一薄层组织图像、第二薄层组织图像和第三薄层组织图像；根据第一薄层组织图像、第二薄层组织图像和第三薄层组织图像，采用预设血氧分布算法计算得到待测薄层组织的血氧分布；将待测薄层组织的血氧分布转换到图像域进行显示。本发明根据血液和其他成分对不同波长光的吸收强度的不同，通过测量不同波长下的二维光强分布，从而得出血氧饱和度的二维分布，进而达到血管尿管识别的功能。

技术领域

本发明涉及生物医学技术领域，尤其涉及一种基于朗伯比尔定律的薄层组织血氧成像方法及装置。

背景技术

在临床外科手术中，尤其是腹部或盆腔手术中，通常需要对手术中的血管进行操作，但由于输尿管和血管表面均覆盖有脂肪等组织成分，组织粘连比较重，导致手术医师无法正常解剖输尿管、血管及周围组织的关系，也有可能由于手术医师的经验不足，对正常输尿管、血管的走向不够熟悉了解等多种原因，会造成输尿管误伤甚至坏死，一旦输尿管受到损伤将会引起多种并发症，例如泌尿生殖器会形成瘘管、肾积水和肾功能损害甚至引起急性肾功能衰竭等危险的情况。并且输尿管损伤在手术过程中并不罕见，因此准确识别输尿管和血管，规避手术中输尿管的误伤是进行正确高效的手术操作的重要环节。

在临床操作过程中，外科医生常常凭借病人手术之前检查所得的影像相关信息结合临床实践经验，通过触摸及按压等操作，观察管道内液体的流动情况，以此区分输尿管和血管，但凭借经验判定输尿管和血管必定存在风险。文献“方启超.血氧饱和度检测技术研究——无创脉搏血氧饱和度检测仪的设计[D].2013”基于朗伯比尔定律提供了一种依靠脉搏波的变化来检测血氧饱和度的检测算法，检测的血氧饱和度是动脉血氧饱和度，主要衡量了人体氧气供应水平，但是该指标不能够反应局部的血氧饱和度，除此之外，对于脉搏波不明显的地方，比如检测皮表或组织的血氧饱和度，该方法并不能适用。

发明内容

为解决采用经验区分输尿管和血管的传统方法所存在误判率大以及现有的血氧饱和度检测算法不能适用于皮表或组织的血氧饱和度的问题，本发明提供一种基于朗伯比尔定律的薄层组织血氧成像方法及装置，本发明根据血液和其他成分对不同波长光的吸收强度的不同，通过测量不同波长下的二维光强分布，从而得出血氧饱和度的二维分布，进而达到血管尿管识别的功能。

本发明提供一种朗伯比尔定律的薄层组织血氧成像方法，该方法包括：

步骤1、控制光源依次发出第一波长λ₁的光、第二波长λ₂的光和第三波长λ₃的光；

步骤2、分别采集在所述第一波长λ₁的光、第二波长λ₂的光和第三波长λ₃的光的照射下的待测薄层组织的图像，依次记为第一薄层组织图像、第二薄层组织图像和第三薄层组织图像；

步骤3、根据所述第一薄层组织图像、第二薄层组织图像和第三薄层组织图像，采用预设血氧分布算法计算得到所述待测薄层组织的血氧分布；

步骤4、将所述待测薄层组织的血氧分布转换到图像域进行显示。

进一步地，所述预设血氧分布算法为：