[發明專利]一種基于局部微循環的糖尿病足風險評估裝置及方法

在審

• 申請號: 202010069209.9
• 申請日: 2020-01-21
• 公開（公告）號: CN111265188A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 徐敏;林維豪;曹自立;李穎;余康遠
• 申請（專利權）人: 溫州醫科大學
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00;A61B5/1455
• 代理公司: 溫州金甌專利事務所(普通合伙) 33237
• 代理人: 林益建

1.一種基于局部微循環的糖尿病足風險評估裝置，其特征在于：包括：

硬件部分，所述硬件部分包括光學圖像采集裝置，用于獲取受試者足底部圖像。

軟件部分，所述軟件部分包括：

圖像解調模塊，用于將獲取的圖像解調出組織的調制傳遞函數(MTF)；

參數反演模塊，用于將調制傳遞函數(MTF)反演計算反映組織結構與微循環狀態光學和生理參數；

風險評估模塊，用于利用反映組織結構與微循環狀態的光學和生理參數進行區分健康者與糖尿病足患者并預測糖尿病足發生的風險。

2.根據權利要求1所述的基于局部微循環的糖尿病足風險評估裝置，其特征在于：光學圖像采集裝置包括成像光源(DMD)、投影物鏡、薄膜分光鏡、成像物鏡和CCD相機。

3.根據權利要求1所述的基于局部微循環的糖尿病足風險評估裝置及方法，其特征在于：所述的圖像解調模塊中，通過單次快照多頻解調算法(SSMD)將獲取的圖像解調出組織的調制傳遞函數(MTF)。

4.根據權利要求1所述的基于局部微循環的糖尿病足風險評估裝置，其特征在于：還包括圖像預處理模塊，用于對由光學圖像采集裝置采集獲得的圖像進行預處理，扣除暗背景，選取合適的單次快照多頻解調算法(SSMD)解調區域和最終的感興趣(ROI)區域。

5.根據權利要求1所述的基于局部微循環的糖尿病足風險評估裝置及方法，其特征在于：還包括有模型擬合模塊，用于通過支持向量機訓練所得的分類器，對受試者患病等級進行預測，并證明能夠有效區分健康人和糖尿病足患者以及區分糖尿病患者和糖尿病足患者。

6.根據權利要求1所述的基于局部微循環的糖尿病足風險評估裝置，其特征在于：所述的光學參數包括：約化散射系數，散射能力，所述的生理參數包括總血紅蛋白量、血氧飽和度、表皮層厚、黑色素濃度以及表皮粗糙程度(alpha)。

7.一種基于局部微循環的糖尿病足風險評估方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)圖像采集：通過光學圖像采集裝置對受試者的足底部組織進行成像；

(2)圖像預處理：對采集到的圖像進行預處理，扣除暗背景，選取合適的SSMD解調區域和最終的感興趣(ROI)區域；

(3)圖像解調：對選取合適的SSMD解調區域和最終的感興趣(ROI)區域通過單次快照多頻解調算法(SSMD)解調出組織的調制傳遞函數(MTF)，MTF包含了重要的光學特性信息-吸收系數(μa)和約化散射系數(μs')；

(4)參數反演：基于蒙特卡羅或各種散射模型以及組織層狀結構映射的光學成像模型，通過最小二乘法、查表法或其他擬合方法，由MTF數據反演計算出局部組織的約化散射系數、散射能力、總血紅蛋白量、血氧飽和度、表皮層厚以及alpha等光學和生理參數；

(5)風險評估：通過支持向量機訓練所得的分類器，對受試者患病程度進行評估以及對未知患者的數據進行預測。