[發明專利]一種定量血管內光學相干層析成像方法及系統有效

申請號：	202011211100.0	申請日：	2020-11-03
公開（公告）號：	CN112200883B	公開（公告）日：	2023-03-24
發明（設計）人：	孫正;楊飛	申請（專利權）人：	華北電力大學（保定）
主分類號：	G06T11/00	分類號：	G06T11/00;A61B5/00
代理公司：	北京高沃律師事務所 11569	代理人：	杜陽陽
地址：	071000 河北***	國省代碼：	河北;13
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種定量血管光學相干層析成像方法系統
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【說明書】：

本發明涉及一種定量血管內光學相干層析成像方法及系統。該方法包括獲取血管內光學相干層析橫截面圖像，對血管內光學相干層析橫截面圖像進行灰度化處理以及轉化確定極坐標視圖；根據成像系統的參數分別計算共焦函數值和靈敏度函數值；根據共焦函數值和靈敏度函數值建立背向散射信號強度隨探測深度衰減的模型，得到背向散射信號的理論值；以及確定背向散射信號的測量值；根據理論值和以及對應測量值構造誤差函數；對誤差函數進行最小化，確定每一極坐標對應的光衰減系數；根據每一極坐標對應的光衰減系數確定光衰減系數空間分布圖。本發明定量估計血管橫截面上組織光衰減系數的空間分布，增強對不同組織成分的鑒別能力。

技術領域

本發明涉及醫學成像技術領域，特別是涉及一種定量血管內光學相干層析成像方法及系統。

背景技術

血管內光學相干層析成像(intravascular optical coherence tomography，IVOCT)具有圖像采集速度快、分辨率高(軸向和側向分辨率分別可達10μm和25μm)、信噪比高等優點，是目前分辨率最高的血管內成像技術。

血管內光學相干層析圖像可以清晰地顯示血管腔及管壁內膜下病變，易識別粥樣硬化斑塊以及引起血栓的小斑塊。然而在病變出現的早期，正常與病變組織對光的散射特性差別不大。對于較深層組織，僅根據組織結構的層析圖像也無法準確分辨，需要形態結構之外的生理信息對比機制，獲得具有臨床診斷價值的組織光學特征參數。而這個過程計算復雜，并且不能定量地、準確的估計血管橫截面上組織光衰減系數的空間分布，對不同組織成分的鑒別能力有待提高。

發明內容

本發明的目的是提供一種定量血管內光學相干層析成像方法及系統，利用成像系統輸出的標準橫截面圖像，定量估計血管橫截面上組織光衰減系數的空間分布，增強對不同組織成分的鑒別能力。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種定量血管內光學相干層析成像方法，包括：

獲取成像系統輸出的血管內光學相干層析橫截面圖像；所述血管內光學相干層析橫截面圖像為橫向視圖；所述血管內光學相干層析橫截面圖像的中心為成像導管，圍繞圖像中心依次是血管腔、血管壁內膜/中膜和外膜；

對所述血管內光學相干層析橫截面圖像進行灰度化處理，并將灰度化處理后的血管內光學相干層析橫截面圖像轉化為極坐標視圖；

根據所述成像系統的參數分別計算所述極坐標視圖中每一極坐標的共焦函數值和靈敏度函數值；所述成像系統的參數包括：入射光的中心波長、光譜儀的分辨率以及波長間隔；

根據所述每一極坐標的共焦函數值和靈敏度函數值建立背向散射信號強度隨探測深度衰減的模型，得到背向散射信號的理論值；

根據所述灰度化處理后的血管內光學相干層析橫截面圖像中每一像素的灰度值確定背向散射信號的測量值；

根據每一極坐標對應的所述背向散射信號的理論值和以及對應的所述背向散射信號的測量值構造誤差函數；

對所述誤差函數進行最小化，確定所述極坐標視圖中每一極坐標對應的光衰減系數；

根據所述極坐標視圖中每一極坐標對應的光衰減系數確定光衰減系數空間分布圖。