[发明专利]一种新型内窥血流成像及血流参数量化方法及系统

权利要求书

1.一种新型内窥血流成像及血流参数量化方法，其特征在于它包括以下步骤：

(1)光源发出的光经环形器后被耦合器一分为二，一束光进入参考臂，经反射后按照原光路返回成为参考光；另一束光则经光学旋转马达进入介入导管，进行腔内微血管扫描，其反射和散射的光原路返回成为样品光；

(2)样品光和参考光在耦合器中干涉形成干涉光谱；干涉光经环形器被数据采集模块采集，并传输到信号处理模块进行成像处理和参数量化；

(3)OCT系统采集装置在人体组织内血管的同一个位置采集不少于5帧的图像数据，且每帧图像数据中都包括该图像的振幅分量A和相位分量ω；对两个参数进行提取；

(4)根据每幅图像的振幅分量差值ΔA、相位分量差值Δω或两种差值的和ΔA+Δω，求取血流信息，生成OCTA血流图像；

(5)对步骤(4)得到的OCTA血流图像进行量化处理，得到有助于医生客观评估疾病进展和检测治疗的血管密度VAD、血管骨架密度VSD、血管直径指数VDI、血管周长指数VPI和血管复杂指数VCI。

2.根据权利要求1所述一种新型内窥血流成像及血流参数量化方法，其特征在于所述步骤(4)中求取血流信息及生成OCTA血流图像的方法具体为：

光场中，静态组织区域对应的散射光场是保持不变的，具有很强的相关性；而动态血流区域对应的散射光场是随时间变化的，相关性很弱；

②对血管中的同一位置进行至少两次的连续B扫描，根据连续两次B扫图像中局部区域的相关性，即可将组织中的静态信号和动态信号进行分离；

③由于在一帧图像中，无样品信号的区域内的信号幅度值随机变化，因而具有很弱的相关性，导致相关组织结构图像中没有信号的区域具有很强的背景噪声；

④对组织结构图像进行强度阈值设置，每一个强度阈值下都可以生成与其对应的二值化图像，并对二值化图像进行叠加处理，达到去除背景噪声的目的。

3.根据权利要求1所述一种新型内窥血流成像及血流参数量化方法，其特征在于所述血管密度VAD为微血管血流图像中微血管所占面积与图像总面积之比：

其中，A_(i,j)表示血管区域占用的像素；X_(i,j)表示微血管图像总像素；

所述血管骨架密度VSD为血管图中血管所占长度与总面积之比：

其中，S_(i,j)表示血管长度占用的像素；

所述血管直径指数VDI为血管区域占用的像素与血管所占长度之比：

所述血管周长指数VPI为血管周长与OCTA图像总面积之比：

其中P_(i,j)表示血管周界内的所有像素；

所述血管复杂指数VCI的计算方式为：

4.一种可实现权利要求1所述方法的基于SD-OCTA的内窥血流成像及血流参数量化系统，其特征在于它包括宽带光源、红光I、环形器I、耦合器I、参考臂I、光学旋转马达I、介入导管I、数据采集模块I和信号处理模块I；所述宽带光源产生一个光信号，通过耦合器I分成两路信号；从光学旋转马达I、介入导管I返回的样品光和参考臂I返回的参考光在耦合器I中发生干涉，形成干涉光谱，由数据采集模块I对光谱进行采集；所述信号处理模块I接收光谱信号，对其进行成像和参数量化；其中，所述信号处理模块I是由OCTA信号处理单元I、影像单元I和参数量化单元I构成；所述信号处理模块I接收到光谱信号，通过OCTA信号处理单元I进行数据处理，得到三维分布的血流图像，再通过参数量化单元I对微血管的参数进行量化分析，最后通过影像单元I与操作者交互。

5.根据权利要求4所述一种基于SD-OCTA的内窥血流成像及血流参数量化系统，其特征在于所述宽带光源的中心波长为1310nm，带宽100nm，光功率为25mW；

所述耦合器I采用10/90耦合器，其中10％的输出光进入参考臂，90％的输出光进入光学旋转马达。