[发明专利]高光谱成像的术区快速检测、标记的设备及检测方法

权利要求书

1.高光谱成像的术区快速检测、标记的设备，包括：运动控制系统、机械臂、高光谱空间扫描数据采集系统、高光谱点孔扫描数据采集系统、标记系统、实时传输处理系统、中央控制系统，显示屏；

所述运动控制系统与所述机械臂电性连接，所述机械臂电性连接高光谱空间扫描数据采集系统，所述运动控制系统操控所述的机械臂将所述高光谱空间扫描数据采集系统送到待检测组织术区上方的指定位置；所述高光谱空间扫描数据采集系统用于实时采集检测组织术区暴露组织的各种物质成分高光谱数据；所述高光谱点孔扫描数据采集系统为笔状，所述高光谱点孔扫描数据采集系统由术者手持直接接触检测组织术区的暴露组织进行单点区的物质成分高光谱数据采集；

所述实时传输处理系统分别与所述高光谱空间扫描数据采集系统和所述高光谱点孔扫描数据采集系统电性连接；所述实时传输处理系统与中央控制系统电性连接；实时传输处理系统将所述高光谱空间扫描数据采集系统采集的检测组织术区的组织表面高光谱数据和所述高光谱点孔扫描数据采集系统采集的单点区组织表面高光谱数据发送至所述中央控制系统；中央控制系统用于接收各种光高谱数据；所述中央控制系统与显示屏电性相连；所述标记系统集成于高光谱点孔扫描数据采集系统组织接触端并与中央控制系统电性连接；

所述中央控制系统用于根据高光谱空间扫描数据采集系统采集检测组织术区的组织高光谱数据区分术区内组织类型及性质，并以图像的形式呈现在显示屏上；所述中央控制系统还用于高光谱点孔扫描数据采集系统采集的单点区组织高光谱数据区分该点的组织类型及性质；所述中央控制系统接收高光谱点孔扫描数据采集系统采集的高光谱数据并判断该点组织类型与性质后，根据判断结果驱动标记系统对判断点进行标记，并以图像的形式呈现在显示屏上；标记原则为正常组织不标记，特定病变组织表面标记；

检测方法是将高光谱技术引入到术中组织的检测及病变切除前边界的标记中，通过深度学习获取暴露组织在特定波段的高光谱数据，来判断术区内病变组织的范围、边界、性质，所述检测方法包括如下步骤：

步骤1：对特定病变组织的高光谱空间扫描数据进行图像处理和光谱信息处理，得到特定病变组织的特征性高光谱空间数据；采用同样的方法获得不同个体的同种病变组织的特征性高光谱空间数据，并训练模型；

步骤2：对特定病变组织对应的正常组织的高光谱空间数据进行图像处理和光谱信息处理，得到特定病变组织对应的正常组织的特征性高光谱空间数据；采用同样的方法获得不同个体的同种病变组织对应的正常组织的特征性高光谱空间数据，并训练模型；

步骤3：建立特定病变组织的特征性高光谱空间数据分类方法；

步骤4：实时获取手术区域内被暴露组织的表面高光谱空间数据，并将所采集的高光谱数据作为判断整个术区内组织类型、病变组织范围、边界、性质的依据；

步骤5：新采集的病变组织及其对应的正常组织的高光谱空间数据需在术后病理学诊断确诊后再决定数据的去向；若病理学诊断确认病变组织为该特定病变组织，正常组织为某特定病变组织对应的正常组织，则该新采集的病变组织及其对应的正常组织的高光谱空间数据分别将纳入该特定病变组织的特征性高光谱空间数据训练模型和正常组织的特征性高光谱空间数据训练模型，用于分类模型数据扩充及完善；若病理学诊断结果非该病变组织，则数据将纳入其对应病种的数据库中；

步骤6：对特定病变组织的高光谱点孔扫描数据进行图像处理和光谱信息处理，得到特定病变组织的特征性高光谱扫描点数据；采用同样的方法获得不同个体的同种病变组织的特征性高光谱扫描点数据，并训练模型；

步骤7：对特定病变组织对应的正常组织的高光谱点孔数据进行图像处理和光谱信息处理，得到特定病变组织对应的正常组织的特征性高光谱扫描点数据；采用同样的方法获得不同个体的同种病变组织对应的正常组织的特征性高光谱扫描点数据，并训练模型；

步骤8：建立特定病变组织的特征性高光谱点孔扫描数据分类方法；

步骤9：实时获取手术区域内被暴露组织的某一点的高光谱点孔扫描数据，并将所采集的高光谱数据作为判断该扫描点的组织类型、性质的依据；

步骤10：新采集的病变组织及其对应的正常组织的高光谱点孔扫描数据需在术后病理学确诊该点组织类型和性质后再决定数据的去向；若病理学诊断确认该点组织为该特定病变组织，或为该特定病变组织对应的正常组织，则该新采集的特定病变组织点及其对应的正常组织点的高光谱点孔扫描数据分别将纳入该特定病变组织的特征性高光谱点孔扫描数据训练模型和正常组织的特征性高光谱点孔扫描数据训练模型，用于分类模型数据扩充及完善；若病理学诊断结果非该病变组织，则数据将纳入其对应病种的数据库中。