[发明专利]一种定量血管内光学相干层析成像方法及系统

权利要求书

1.一种定量血管内光学相干层析成像方法，其特征在于，包括如下步骤：

基于IVOCT前向成像模型进行光学模拟，获得不同光衰减系数对应的血管横截面上背向散射信号的理论值，构建光衰减系数分布图和光衰减系数分布图对应的血管横截面上背向散射信号理论值分布图；

将血管横截面上背向散射信号理论值分布图作为样本的输入，将对应的光衰减系数分布图作为样本的期望输出，构造用于IVOCT定量分析的数据集；

搭建RIM网络模型；

利用所述数据集对所述RIM网络模型进行训练，获得训练后的RIM网络模型；

将待分析的血管横截面上背向散射信号的测量值分布图输入训练后的RIM网络模型进行定量分析，获得待分析的血管横截面上背向散射信号的测量值分布图对应的光衰减系数分布图。

2.根据权利要求1所述的定量血管内光学相干层析成像方法，其特征在于，所述基于IVOCT前向成像模型进行光学模拟，获得不同光衰减系数对应的血管横截面上背向散射信号的理论值，具体包括：

采用蒙特卡洛方法模拟入射光在不同光衰减系数的组织中的传输，得到入射光在不同光衰减系数的组织中的光子权重和径向深度；所述光子权重为从组织的表面收集的光子权重，所述径向深度为光子在组织中的传输深度；

根据入射光在不同光衰减系数的组织中的光子权重和传输深度，计算不同光衰减系数对应的血管横截面上背向散射信号的理论值。

3.根据权利要求2所述的定量血管内光学相干层析成像方法，其特征在于，根据入射光在不同光衰减系数的组织中的光子权重和传输深度，计算不同光衰减系数对应的血管横截面上背向散射信号的理论值为：

其中，I(r)表示血管横截面上位置r处的背向散射信号的理论值，I₀是表征成像系统特性的常数，N_ph是光子总数，|r|是位置r的径向深度，λ_c是入射光中心波长，L_i是第i个光子在组织中传输的光程长度，w_i是第i个光子的权重，l_coh是探测光源的相干长度；Δλ是光源光谱的半峰全宽。

4.根据权利要求1所述的定量血管内光学相干层析成像方法，其特征在于，所述RIM网络模型包括级联连接的多个RIM网络结构单元。

5.根据权利要求1所述的定量血管内光学相干层析成像方法，其特征在于，所述RIM网络结构单元包括依次连接的第一卷积层、第一门控循环单元、第二卷积层、第二门控循环单元和第三卷积层；

所述第一卷积层和所述第二卷积层的滤波核的尺寸为3×3×M；其中，M表示当前层输入的特征图数量；

所述第三卷积层的滤波核的尺寸为1×1×M；

所述第一门控循环单元和所述第二门控循环单元均包括更新门和重置门，所述更新门和所述重置门的门函数均为sigmoid激活函数。