[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

说明书

一种新型内窥血流成像及血流参数量化方法，包括血管扫描、形成干涉光谱、数据采集、成像处理、参数量化及提取、生成血流图像及得到临床数据；实现该方法的系统由光源、红光、环形器、耦合器、参考臂、光学旋转马达、介入导管、数据采集模块和信号处理模块构成；系统结构简单，方法容易实现，得到的数据精度高，有助于医生对疾病的临床诊断。

(一)技术领域：

本发明涉及医学成像相关技术领域，尤其是一种新型内窥血流成 像及血流参数量化方法及系统。

(二)背景技术：

光学内窥活检技术作为用于诊断人体组织病变的重要手段之一， 已经成为现代光学技术应用的一大方向。传统的光学内窥镜只能观察 内部组织表面，超声内窥技术可以对器官断层的组织形态进行观察， 但由于其分辨率较低，往往难以达到准确诊断所需的分辨率水平。

近年来在医学上，基于血流检测的进行诊断某些疾病的技术愈发 引起医学界的重视，例如激光散斑血流成像技术、多普勒OCT(Optical Coherence Tomography，光学相干层析技术)血流检测技术、基于OCT 的血管造影成像等。但是，现有技术中的大多数技术都存在一些问题， 比如，激光散斑成像技术的分辨率比较低，只能观察比较大的血管； 多普勒血流检测技术则受制于检测角度的影像，当探头对皮肤的检测 夹角接近垂直时其效果非常差。

基于OCT的血管造影技术是新型血管成像技术，具有分辨率高， 成像不受角度影像的优点。其中，光学相干断层扫描血管造影(Optical Coherence Tomographyangiography，简称OCTA)可以实现微细血管 的高精度成像，对体内的血流造影技术具有非常重要的意义，比如在 心血管病的诊治，消化道、食道或者肺的损伤以及肿瘤研究方面。

以心血管疾病领域为例，以往的研究认为心血管急性事件发生与 动脉狭窄程度密切相关，近年来越来越多的研究证实，即使冠状血管 轻中度狭窄时发生急性事件的风险与高度狭窄动脉发生急性病变时 的风险并无明显差别，然而，动脉内易损斑块的破裂及血栓形成则是 急性事件发生发展的决定因素。

斑块内新生血管的密度与斑块的大小、斑块易损性密切相关，斑 块内的新生血管则是斑块易损性的重要标志，并且晚期、进展期动脉 斑块内的新生血管网密度明显高于早期斑块内的新生血管密度，斑块 所致管腔的狭窄程度越重其内的新生血管的密度越高。此外，斑块内 的新生血管还通过运输炎性细胞，间接促使斑块不稳定甚破裂。

然而，在以往的研究中，由于彩超、核磁共振、CT(Computered Tomography，电子计算机断层扫描)、冠状动脉造影、血管内超声等 仪器的分辨率低，不能活体观察易损斑块内新生血管生成，限制了新 生血管与斑块易损性关系的研究。虽然，OCT它能观察血管壁以及斑块内的成分及微细结构信息，但是无法获得微细血管的血流灌注信 息及血流参数信息。在现有的活体血流成像方法中，非光学的成像技 术，如CT、磁共振、PET(PositronEmission Computed Tomography， 正电子发射型计算机断层显像)等，成像速度慢，空间分辨率低，无 法获取单根毛细血管水平的血流灌注时空信息。

目前，所用的OCT能观察血管壁以及斑块内的成分及微细结构 信息，但是无法获得微细血管的血流灌注信息及血流参数信息。

(三)发明内容：

本发明的目的在于提供一种新型内窥血流成像及血流参数量化 方法及系统，它可以弥补现有技术的不足，不但成像清晰度有所提高， 且可进行参数量化处理，有助于血管相关的腔内疾病的确诊和临床指 导，其系统结构简单、操作方便。

本发明的技术方案：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；