[发明专利]检验近红外光谱成像设备的有效性的方法、装置及系统

说明书

本公开实施例提供了一种检验近红外光谱成像设备的有效性的方法、装置及系统，近红外光谱成像设备包括发射探头、接收探头、显示器以及处理器，所述方法包括：获取第一光强信号，其中，第一光强信号由发射探头发射，并经由水吸收后被接收探头探测到；获取第二光强信号，其中，第二光强信号由发射探头发射，并经由吸光溶液吸收后被接收探头探测到；根据第一光强信号和第二光强信号计算吸光度相对变化量；其中，水和吸光溶液位于凝胶中且不与凝胶接触，凝胶用于模拟人体组织，吸光溶液用于模拟人体血管中的血液。该方法能够对近红外光谱成像设备的有效性进行准确、有效、定量的论证，且简单、便捷，易于操作，普适性高。

技术领域

本公开涉及医疗设备的检验技术领域，尤其涉及一种检验近红外光谱成像设备的有效性的方法、装置及系统。

背景技术

近红外光谱成像设备是一种先进的无创、使用便携、符合多种场景需求的医疗设备，在各个领域中有着越来越多的广泛应用。其基本的测量原理为：在待测组织的表面以一定距离布置一对发射-接收探头，形成一个探测通路，位于组织内部的血红蛋白浓度随代谢和耗氧水平的变化而产生变化，这将引起这对发射-接收探头测量的光信号产生变化，根据光通路中的信号的变化量可以计算出组织内部的血红蛋白浓度变化量。

现有技术中，验证近红外光谱成像设备的有效性的常用方法是选取受试者执行经典的动手指范式，通过观察实验是否得到预期的响应来判断设备性能的优劣，这种方法依赖于被试的选取，可重复性差，仅为定性无法定量。此外,还有通过fMRI(功能性磁共振成像)和近红外光谱成像设备同步联合实验，用以论证近红外光谱成像设备测量的有效性，该方法的测试成本较高，且开展难度较大，成本较高。除却上述测试方法，针对近红外光谱成像设备的性能的检验大多停留在功率、光谱、采样率等物理参数方面，这些参数仅作为设备的物理参数性能，无法论证设备具备测量血红蛋白浓度变化量的性能。

因此，针对近红外光谱成像设备的测量血红蛋白浓度变化量的这个基本功能，目前缺乏一种准确、有效、定量的检验方法来对这个功能进行论证。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本公开提供了一种检验近红外光谱成像设备的有效性的方法、装置及系统，该方法能够对近红外光谱成像设备的有效性进行准确、有效、定量的论证，且简单、便捷，易于操作。

本公开实施例提供了一种检验近红外光谱成像设备的有效性的方法，所述近红外光谱成像设备包括发射探头、接收探头、显示器以及处理器，所述方法包括：

获取第一光强信号，其中，所述第一光强信号由所述发射探头发射，并经由水吸收后被所述接收探头探测到；

获取第二光强信号，其中，所述第二光强信号由所述发射探头发射，并经由吸光溶液吸收后被所述接收探头探测到；

根据所述第一光强信号和所述第二光强信号计算吸光度相对变化量；其中，

所述水和所述吸光溶液位于凝胶中且不与所述凝胶接触，所述凝胶用于模拟人体组织，所述吸光溶液用于模拟人体血管中的血液。

在一些实施例中，所述方法进一步包括：

获取多个第二光强信号，其中，所述多个第二光强信号分别对应不同浓度的吸光溶液；

根据所述第一光强信号和所述多个第二光强信号分别计算所述不同浓度的吸光溶液对应的吸光度相对变化量；

对多组吸光溶液的浓度数值及其对应的吸光度相对变化量数值进行线性拟合，根据线性拟合结果评价所述近红外光谱成像设备对组织内血红蛋白变化量测量的线性度。

在一些实施例中，所述凝胶由琼脂粉、intralipid(英脱利匹特)和水混合形成。

在一些实施例中，所述吸光溶液为墨水溶液。

本公开实施例还提供了一种检验近红外光谱成像设备的有效性的装置，所述装置包括：