申请/专利权人：上海交通大学;上海德芬生物科技有限公司

申请日：2020-09-24

公开（公告）日：2021-01-05

公开（公告）号：CN112168180A

主分类号：A61B5/1455(20060101)

分类号：A61B5/1455(20060101);G06T7/00(20170101);G06K9/62(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2022.01.18#授权;2021.01.22#实质审查的生效;2021.01.05#公开

摘要：本发明涉及一种基于两阶段空间映射的组织血氧成像检测方法，包括以下步骤：术前构建组织结构模型；设定组织中物质种类及光学参数；进行反射式光学成像模拟，得到高维全光谱信息；基于照明光源和成像相机的光谱特性，得到低维RGB通道的映射数据集；使用流形降维算法，以血氧饱和度为主参数实现高维光谱数据的降维，并构建第一核函数，实现降维后数据集与低维RGB通道数据集的映射；基于L1优化策略，得到第一核函数的逆运算映射关系；对术中实际的待检测组织成像，通过调整后的逆运算映射关系实时计算得到血氧饱和度的估计值。与现有技术相比，本发明利用两阶段空间映射关系，能够有效增加血氧参数估计的准确性，同时保证成像检测的实时性。

主权项：1.一种基于两阶段空间映射的组织血氧成像检测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、根据组织的解剖学特征和个体影像学数据，构建组织模型，并确定组织结构参数，若没有个体影像学数据，则需对组织结构参数的可变范围进行设定；S2、确定组织中含有物质的种类，并对各物质种类的光学参数可变范围进行设定，其中，光学参数包括吸收系数、散射系数、折射率和各向异性参数；S3、通过蒙特卡洛仿真的方式，对组织模型进行反射式光学成像模拟，得到不同血氧含量条件下，组织结构参数以及各物质种类的光学参数在可变范围内各种组合对应的组织全光谱信息，至此构建得到第一阶段从低维血氧含量到高维组织结构参数和各物质种类的光学参数的映射数据集；S4、基于照明光源的光谱分布以及相机RGB通道的光谱响应特性，得到高维光谱数据到低维RGB通道的映射数据集；S5、采用流形降维算法，以血氧饱和度作为主参数，对高维光谱数据进行降维处理，并构建第一核函数，进一步实现降维后数据集与低维RGB通道数据集的映射；S6、基于L1范数优化算法，分别得到RGB三个通道的第一核函数的逆运算映射关系，至此完成第二阶段高维到低维的映射，以得到血氧饱和度的估计值；S7、实时获取术中组织区域监控视频，并基于步骤S6得到的逆运算映射关系，实时转换得到血氧含量的检测图像。

全文数据：

权利要求：

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