[發明專利]一種基于血液灌注成像的血糖檢測區域選擇的方法

有效

• 申請號: 202110409328.9
• 申請日: 2021-04-16
• 公開（公告）號: CN113143264B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: 董立泉;徐歌;孔令琴;原靜;趙躍進;劉明;惠梅
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: A61B5/1477
• 分類號: A61B5/1477;A61B5/024
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于血液灌注成像的血糖檢測區域選擇的方法，其特征在于，包括：

視頻采集模塊：用于獲得人體不同部位皮膚組織的成像視頻，包括CCD相機以及產生可見光的光源裝置；

脈搏波分析模塊：針對采集到的視頻選取視頻第一幀圖像含有皮膚組織的區域，以區間[a₁,b₁](高度為a₁，寬度為b₁)截取任意位置的矩形感興趣區域Q1提取脈搏波信號；利用CHROM算法從感興趣區域Q1處理過的脈搏波信號時間序列中估計脈搏率PulseRate(PR)；

功率譜計算模塊：在頻域范圍內，計算脈搏率PR附近范圍內的感興趣區域Q2的功率譜F(Q2)以及計算感興趣區域Q1的脈搏波信號功率譜F(Q1)，由于感興趣區域Q1位置選取的任意性，則第i位置對應的功率譜為F(Q1(i))；

血液灌注成像模塊：脈搏率PR附近區域范圍的功率譜F(Q2)與感興趣區域Q1的功率譜F(Q1(i))減掉F(Q2)功率譜的比值為G；由于感興趣區域Q1位置的選取是任意的，隨著選取矩陣的位置發生變化，會產生像素點的移動，使得F(Q1)值不斷變化，則相應的第i個位置變化下有G(i)值，因此可以利用G(i)的變化使得手指血液灌注在二維成像；通過血液灌注圖中的顏色變化可以顯示相應部位的血液信息的分布情況，淺色區域血液信息相對豐富，深色區域血液信息相對較弱；

血糖檢測區域選擇模塊：以第i個位置的G(i)值作為測量點(i＝1,2,3…,n)，對n個位置下的每個G(n)值求和取均值作為參考點G'，ω表示G(i)與G’的比值；當ω值大于0.5時，表明第i次所選擇的感興趣區域Q1血液灌注大于整個皮膚組織區域功率譜的均值，此時血液信息相對飽滿，血管相對豐富；由于感興趣區域Q1指定選取大小為[a₁,b₁](高度為a₁，寬度為b₁)，該區域遠小于含有皮膚組織圖像的區域，因此以該Q1區域中心點值(a₁/2，b₁/2)為圓心，以x個像素為半徑做圓形區域Q’(a₁/2x,b₁/2x)，當感興趣區域Q1遍歷Q’內所有像素點位置，在所有像素位置時感興趣區域Q1的ω值均大于0.5，則表明該拓展區域的血液量均豐富，因此以拓展后的感興趣區域Q’作為血糖檢測的最佳區域。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，適用于人體不同部位皮膚組織血糖檢測區域的選擇。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，以手指血糖檢測區域的選擇為例進行說明。

視頻采集模塊的視頻采集過程包括：采集不同手指的視頻，所述視頻采集過程為將患者手指放入只有可見光作為唯一光源的暗室裝置內，開啟可見光光源照射手指的指腹區域，同時開啟CCD彩色相機，通過設置相機幀率以及采集視頻尺寸、采集視頻時長以此獲得在可見光源下的手指視頻。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，脈搏波分析模塊包括手指成像視頻的感興趣區域Q1的選取，感興趣區域Q1脈搏波的提取以及感興趣區域Q1脈搏率PR的提取，主要包括以下步驟：

第一步，針對手指視頻的第一幀圖像，選擇含有手指圖像的區域，以矩形矩陣選取[a₁,b₁](高度為a₁，寬度為b₁)的任意像素點位置作為脈搏波提取的感興趣區域Q1，由于任意位置的選取，使得感興趣區域發生變化，則變化第i個位置后的感興趣區域記為Q1(i)；

第二步，針對第一步選擇的區域Q1(i)進行信號采樣處理，對信號進行快速Fourier變換，求出快速Fourier變換后的頻譜信號p_i(t)；由于脈搏信號的頻率大約在0.7hz-2.5hz之間，因此采用帶通濾波器以[B₁,B₂]對其濾波，從而提取出脈搏波信號；

第三步，針對第二步求得的脈搏波信號，利用CHROM算法從脈搏波峰值時間序列估計脈搏率PR。