[發明專利]一種非靜脈注射治療注射點的選擇方法

有效

• 申請號: 202110200103.2
• 申請日: 2021-02-23
• 公開（公告）號: CN112927199B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 胡斌;黃定梁;石繁槐
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T3/40;G06T5/00;G06T7/136
• 代理公司: 上海科律專利代理事務所(特殊普通合伙) 31290
• 代理人: 葉鳳

一種非靜脈注射治療注射點的選擇方法，包括：S1、使用近紅外成像設備對使用者待注射部位進行成像，得到待注射部位的近紅外靜脈圖像ORIGINAL；S2、對S1中得到的近紅外靜脈圖像ORIGINAL進行裁剪、縮放等預處理，得到灰度圖像GRAY；S3、對S2中得到的灰度圖像GRAY進行灰度歸一化處理，得到歸一化灰度圖像NORM；S4、對S3中得到的歸一化灰度圖像NORM進行圖像二值化操作，得到近紅外二值圖像BINARY；S5、對S4中得到的近紅外二值圖像BINARY進行濾波操作，得到血管二值圖像VESSEL；S6、對S5中得到的血管二值圖像VESSEL采集候選像素點，分別計算各候選像素點的范圍正方形大小并進行比較，得到最適合作為注射點的一個或多個具體位置對應的像素點位置，完成非靜脈注射治療注射點的選擇。

技術領域

本發明涉及計算機視覺在醫療領域中的應用。

背景技術

注射治療是一種常用的治療手段。根據針頭到達人體組織位置的不同，注射治療分為皮內注射、皮下注射、肌肉注射和靜脈注射等不同的具體治療方式。不同的注射治療方式有不同的臨床應用。相較于其他治療方法，注射治療能使藥物更快地被吸收，從而更快地起到治療效果。此外，一些特殊的藥物不同通過口服的方式進入人體，如胰島素等，它們必須通過注射治療進入人體，達到治療效果。

不過，目前注射治療也存在一些不足和缺點。一方面，目前注射治療通常都需要專業醫務人員進行操作，這對醫務人員是很大的負擔。另一方面，注射治療雖然能夠達到很好的治療效果，但它需要讓針頭和藥物直接進入人體組織，操作稍有不慎，就很可能造成嚴重的醫療事故，引發嚴重的后果。

注射治療中容易發生的醫療事故大多與血管有關，獲取準確的血管分布對成功進行各種注射治療至關重要。然而，在復雜的實際醫療環境下，準確的血管分布很難獲取。在普通的注射治療過程中，醫務人員需要在可見光條件下，花費大量精力仔細辨認患者血管，摸清患者血管分布，然后尋找合適、安全的注射點。在一些緊急情況下，如戰爭救援、搶救等，準確獲取血管分布并尋找合適的注射點就更加困難。此外，醫療對象的自身狀況也給這一任務帶來的挑戰。相比于健康的青壯年，兒童、老年人、慢性病和創傷患者、血管塌陷患者等人群的血管分布情況更加復雜，這些都使得注射治療第一針的成功率難以得到保障，而多次注射又可能引發大出血并發癥，給患者帶來新的風險。

近紅外光是指介于可見光和中紅外光之間的電磁輻射波，其波長的大致范圍為780nm到2500nm。特定波長的近紅外光具有一些可見光所不具備的優良性質，因此為人們廣泛使用。相比于可見光，波長在780nm到1100nm左右的近紅外光對人體組織的穿透力更強，而且血液中的脫氧血紅蛋白對近紅外光的吸收能力明顯高于脂肪、黑色素等血管周邊組織。因此，人們在近紅外光下能夠更清晰地觀察到皮膚下的血管。

發明內容

針對現有技術中注射治療的問題，結合近紅外光和人體組織吸收的特點，本發明基于近紅外靜脈圖像，具體針對非靜脈注射治療(即包括皮內注射、皮下注射、肌肉注射等注射治療方式，但不包括靜脈注射治療)，使用圖像處理的方法尋找到合適的注射點在近紅外靜脈圖像中的位置，實現自主治療或輔助醫務人員進行治療，同時降低發生醫療事故的可能性，提高注射治療的成功率，使注射治療更加簡單，更加安全。

本發明的目的就是克服上述現有技術存在的缺陷，針對非靜脈注射治療提供一種基于近紅外靜脈圖像和圖像處理的注射點選擇方法，使注射點盡可能避開血管等危險區域，輔助醫生對患者進行非靜脈注射治療，提高治療的安全性。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種基于近紅外靜脈圖像和圖像處理的非靜脈注射治療注射點的選擇方法，包括以下步驟：

S1、使用近紅外成像設備對使用者待注射部位進行成像，得到待注射部位的近紅外靜脈圖像ORIGINAL(灰度圖像)；

S2、對S1中得到的近紅外靜脈圖像ORIGINAL進行裁剪、縮放等預處理，得到灰度圖像GRAY；