[發明專利]一種基于光動力治療系統的操作方法及光動力治療系統

有效

• 申請號: 202010893496.5
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN111991704B
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發明（設計）人: 屈軍樂;許皓;黃燕霞;泰梅石
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 李靜玉

本發明公開了一種基于光動力治療系統的治療方法及光動力治療系統，該方法包括：獲取待治療組織上光敏劑被照射時生成的熒光圖像；根據熒光圖像處理算法對熒光圖像進行計算，確定熒光圖像的過曝區域和曝光不足區域；根據預設卷積神經網絡模型對熒光圖像的過曝區域和曝光不足區域進行分析，確定熒光圖像各點所需的激發光劑量；根據熒光圖像各點所需的激發光劑量生成治療光強進行治療。通過實施本發明，可以將標記了過曝區域和曝光不足區域的熒光圖像輸入到預設卷積神經網絡模型中，由預設卷積神經網絡模型的輸出即可確定獲得最佳熒光圖像時各點所需的激發光參數。實現了用最少的曝光次數來獲得最優成像。減少了光敏劑因曝光次數過多引起的熒光漂白。

技術領域

本發明涉及光動力診療設備技術領域，具體涉及一種基于光動力治療系統的治療方法及光動力治療系統。

背景技術

光動力治療需要利用光來激發光敏劑，通過光敏劑產生的光敏化效應來實現對病變組織的殺傷。由于光本身在照射的強度、時間和區域上可控，加之光敏劑對非照射區域的影響小，使得光動力治療成為一種理想的精準治療方法。同時，光敏劑又可以用于熒光成像，因此利用光敏劑熒光成像所獲得的光敏劑分布等信息來引導光動力照射，實現精準的光動力治療是一項非常具有臨床應用前景的技術。

目前，在利用光敏劑進行的熒光成像中，由于光敏劑分布的區域不同以及各生物組織自身性質的不同，當使用照射功率均一的光源進行光敏劑熒光成像時，往往會出現一些區域曝光過度，而另外一些區域曝光不足，極大的降低了成像信息的獲取。而采用多次曝光疊加的方式，往往會造成光敏劑熒光的漂白，無法獲得理想的成像效果。因此，如何能根據光敏劑濃度分布區域的不同，實時調整各區域內光源照射功率，利用最少的曝光次數來獲得最優的成像效果，在光動力療法的臨床診療一體化上具有重要意義。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供了一種基于光動力治療系統的治療方法及光動力治療系統，以解決現有技術中采用光動力治療系統進行治療時采用多次曝光疊加的方式，往往會造成光敏劑熒光的漂白，無法獲得理想的成像效果的問題。

本發明提出的技術方案如下：

本發明實施例第一方面提供一種基于光動力治療系統的治療方法，該治療方法包括：獲取待治療組織上光敏劑被照射時生成的熒光圖像；根據熒光圖像處理算法對所述熒光圖像進行計算，確定熒光圖像的過曝區域和曝光不足區域；根據預設卷積神經網絡模型對熒光圖像的過曝區域和曝光不足區域進行分析，確定熒光圖像各點所需的激發光劑量；根據熒光圖像各點所需的激發光劑量生成治療光強進行治療。

進一步地，根據熒光圖像處理算法對所述熒光圖像進行計算，確定熒光圖像的過曝區域和曝光不足區域，包括：根據二維紋理映射算法對所述熒光圖像進行處理，實現所述熒光圖像上各點進行數字重構；根據自適應負反饋算法和偽彩色重建算法對所述處理后的熒光圖像進行計算，確定過曝區域和曝光不足區域。

進一步地，根據預設卷積神經網絡模型對熒光圖像過曝區域和曝光不足區域進行分析，確定熒光圖像各點所需的激發光劑量，包括：根據預設卷積神經網絡模型增加熒光圖像上曝光不足區域對應的激發光劑量，減少熒光圖像上過曝區域對應的激發光劑量，得到熒光圖像各點所需的激發光劑量。

本發明實施例第二方面提供一種光動力治療系統，該系統包括：光源、采集裝置、調制裝置及微處理器，所述光源照射在待治療組織的光敏劑上生成熒光圖像；所述采集裝置采集所述熒光圖像輸入至所述微處理器；所述微處理器包括計算模塊和分析模塊，所述計算模塊用于根據熒光圖像處理算法對所述熒光圖像進行計算，確定熒光圖像的過曝區域和曝光不足區域；所述分析模塊用于根據預設卷積神經網絡模型對熒光圖像的過曝區域和曝光不足區域進行分析，確定熒光圖像各點所需的激發光劑量；所述調制裝置根據所述熒光圖像各點所需的激發光劑量對光源輸出光束進行調制生成治療光強進行治療。