[發(fā)明專利]一種基于血液灌注成像的血糖檢測區(qū)域選擇的方法

有效

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• 申請日: 2021-04-16
• 公開（公告）號: CN113143264B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發(fā)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

本發(fā)明公開了一種基于血液灌注成像的血糖檢測區(qū)域選擇的方法，利用光學檢測方式簡單、便捷的實現(xiàn)血糖檢測區(qū)域的選擇，在利用有創(chuàng)血糖儀進行血糖檢測時，本發(fā)明實現(xiàn)了血糖檢測區(qū)域的選擇，減輕病人多次無效采血帶來的痛苦，降低感染風險；避免采集含血量少的區(qū)域，擠壓出血而使得血糖值檢測精度不準確，貽誤病情；減少測試試紙、采血針等血糖測試材料的浪費。本發(fā)明通過使用可見光源對人體不同部位的皮膚組織區(qū)域進行光照，同時利用CCD相機采集相應區(qū)域的視頻。使用脈搏波分析模塊以及功率計算模塊對采集的采集的視頻進行處理，通過血液灌注成像模塊得到人體不同部位皮膚組織血液灌注分布圖。根據(jù)血液灌注分布圖，利用血糖檢測區(qū)域選擇模塊拓展周圍血液信息豐富區(qū)域作為血糖檢測的最佳區(qū)域。

技術領域

本發(fā)明涉及人體健康檢測技術領域，光學技術等領域，具體涉及一種基于血液灌注成像的血糖檢測區(qū)域選擇的方法。

背景技術

糖尿病是一種以高血糖為特征的常見內(nèi)分泌疾病，已成為嚴重危害人類生理健康的慢性病之一。與非糖尿病患者相比，糖尿病患者更容易受到流感、肺炎等并發(fā)癥的影響，嚴重威脅人類健康。目前糖尿病無法治愈，保持患者血糖濃度的穩(wěn)定是治療糖尿病的主要手段，對糖尿病患者的血糖進行實時精準檢測，對糖尿病的診斷和治療具有重大意義。目前最常采用的血糖檢測方法是從靜脈抽取血液進行生化分析或者利用有創(chuàng)血糖儀扎破指尖采血，通過試紙進行血糖檢測。由于有創(chuàng)血糖儀攜帶方便，易于操作成為廣大糖尿病患者居家常備的醫(yī)療器械。以有創(chuàng)血糖儀進行指尖采血測試血糖值為例，在利用有創(chuàng)血糖儀進行指尖采血時，優(yōu)先采用毛細血管相對豐富的手指更容易采血成功，如無名指。另外無名指的使用幾率相對較小，在一定程度上可以降低感染風險。然而由于糖尿病患者每天需要定期采血3-4次，更有患者達到一天7次采血量，長期使用同一手指采血，會造成手指皮膚脫水、干燥、粗糙，而形成老繭，造成采血不出血的無效采血。另外由于手指皮膚的硬化，采血出血量少，患者經(jīng)常強行擠壓手指使得組織液滲出稀釋血液，導致血糖檢測精度下降。

發(fā)明內(nèi)容

針對目前有創(chuàng)血糖儀手指采血遇到手指皮膚繭化無效采血以及強行擠血造成血糖精度檢測不準確的情況，本發(fā)明提出了一種基于血液灌注成像的血糖檢測區(qū)域選擇的方法。本發(fā)明可以在利用有創(chuàng)血糖儀采血測血糖值時，預先進行血糖檢測區(qū)域的選擇。本發(fā)明適用于人體不同部位皮膚組織血糖檢測區(qū)域的選擇，不局限于手指部分。本發(fā)明實現(xiàn)了血糖檢測區(qū)域的選擇，減輕病人多次無效采血帶來的痛苦，降低感染風險；避免采集含血量少的區(qū)域，擠壓出血而使得血糖值檢測精度不準確，貽誤病情；減少測試試紙、采血針等血糖測試材料的浪費。

本發(fā)明的具體技術解決方案是：

本發(fā)明提供了一種基于血液灌注成像的血糖檢測區(qū)域選擇的方法，包括以下模塊：

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(chǎn)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(qū)域，以區(qū)間[a₁,b₁](高度為a₁，寬度為b₁)截取任意位置的矩形感興趣區(qū)域Q1提取脈搏波信號；利用CHROM算法從感興趣區(qū)域Q1處理過的脈搏波信號時間序列中估計脈搏率Pulse?Rate(PR)；

功率譜計算模塊：在頻域范圍內(nèi)，計算脈搏率PR小范圍內(nèi)的感興趣區(qū)域Q2的功率譜F(Q2)以及計算感興趣區(qū)域Q1的脈搏波信號功率譜F(Q1)，由于感興趣區(qū)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(qū)域范圍的功率譜F(Q2)與感興趣區(qū)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(qū)域Q1位置的選取是任意的，隨著選取矩陣的位置發(fā)生變化，會產(chǎn)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(qū)域血液信息相對豐富，深色區(qū)域血液信息相對較弱；