[發明專利]基于多光譜熒光壽命檢測皮膚癌病變程度的系統

在審

• 申請號: 202210237620.1
• 申請日: 2022-03-11
• 公開（公告）號: CN114624217A
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 張琦;周冬秀;童宣科
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64;G01N21/01;A61B5/00
• 代理公司: 廣西科泰智航知識產權代理事務所(普通合伙) 45136
• 代理人: 譚玉梅

本發明提供的是一種基于多光譜熒光壽命檢測皮膚癌病變程度系統。其特征是：它由光源(1)、濾光片組(2)、人體皮膚(3)、準直器(4)、濾光片(5)、單光子探測器(6)、計數器(7)、光功率計(8)、整形電路(9)、信號處理器(10)、TCSPC系統(11)、PC端(12)組成。本發明可用于人體表面不同位置的皮膚癌熒光壽命分析，可廣泛用于皮膚癌或其他疾病的診斷和檢測等領域。

(一)技術領域

本發明涉及的是一種基于多光譜熒光壽命檢測皮膚癌病變程度的系統，本發明利用多光譜熒光強度來檢測皮膚的健康狀態，再通過熒光壽命檢測皮膚的病變程度，可廣泛用于皮膚癌或其他癌癥的檢測，屬于皮膚醫學診斷技術領域。

(二)背景技術

大約90％的皮膚癌是因為人們長期暴露在紫外線下引起的。人體皮膚主要由三層組成，從外到內分別是角質層、表皮層、真皮層。皮膚癌主要分為黑色素瘤、基底細胞癌和鱗狀細胞癌。其中黑色素瘤是所有皮膚癌中最致命的一種。黑色素細胞是位于表皮下部的細胞。當黑色素細胞聚集在一起時，它們形成非典型痣，聚集部位比其他部位更容易發生變異成為惡性黑色素瘤的皮膚區域。基底細胞癌(BCC)在皮膚惡性腫瘤中的占比最大，是一種較為常見的惡性皮膚癌，BCC的破壞性比較大，發生轉移的概率比較低，所以大多數都表現為良性。目前皮膚癌早期診斷的傳統方法主要有兩種，一是皮膚科醫生通過黑色素痣視覺線索診斷黑色素瘤，使用ABCD規則對痣進行表征，但黑色素瘤早期不明顯的表面特征導致檢測的準確性不是很穩定。二是皮膚鏡檢查，這是一種非侵入性的方法，該方法是由醫生手工檢查，在很大程度上取決于醫生的經驗。皮膚鏡檢查提高了黑色素瘤的檢測，但仍然只能通過切除病變組織后通過病理學觀察實現最終診斷。病理活檢會增加患者的不適和痛苦。因此，開發快速、非侵入性、廉價且易于診斷的方法，以適應皮膚癌患者的增加是非常重要的。

通過皮膚鏡進行目視檢查是現在檢測皮膚癌最廣泛的技術。ABCD規則的引入使黑色素瘤的早期發現有了明顯的改善，但使用這個規則時，黑色素瘤的大小會影響判斷。當黑色素瘤大于6mm，ABCD標準更為明顯；當黑色素瘤小于6mm時，在這個階段，形狀、邊界和顏色可能相對規則，但它已經是黑色素瘤了。在非常小的黑色素瘤中，通過皮膚鏡檢查可以增強它們的特征。許多研究表明,皮膚鏡對于惡性黑色素瘤的早期診斷也是一種有效的輔助診斷工具,并且可顯著提高其診斷的準確率。皮膚鏡在用于鑒別黑色素細胞起源皮損的良、惡性時,常用的判斷方法主要有:模式分析法、ABCD法則、Menzies11分測評法、7分測評法、修訂的模式分析法以及3分測評法等,其中以模式分析法所表現出的優勢最大。惡性黑色素瘤在皮膚鏡下的表現模式很多,如:藍白幕、不典型色素網、不規則的點和球以及多種色調改變等,但每種病理類型及發生在不同部位的黑色素瘤也有其各自的具有早期診斷意義的特征性改變。

通過皮膚鏡圖像準確的對皮膚病變進行判斷，以減少皮膚活檢給病人帶來的不適，2018年東軟集團股份有限公司公開了一種皮膚鏡圖像處理方法、裝置及設備(中國專利：CN201810772239.9)。該裝置先接收待處理的皮膚圖像，對皮膚圖像進行特征提取，根據特征向量對皮膚圖像分類。此方法需要建立兩次分類模型，算法比較復雜，耗時長無法快速檢測皮膚癌病變。

光學診斷技術使醫生能夠收集有關組織生理參數的信息，而不干擾與疾病有關的生物過程的動態。2020年寧波工程學院公開了一種基于OCT成像圖像的光學強度及梯度的皮膚癌分類方法(中國專利：CN202011050703.7)。對采集到的皮膚圖像進行降噪，然后提取光學強度特性參數，用來區分黑色素瘤和黑色素痣。但無法穿透到深度的皮膚組織中檢測皮膚癌的病變，并且也不能檢測非黑色素瘤的皮膚癌。

2019年上海交通大學公開了一種生物標記物在制備用于制備皮膚自熒光檢測皮膚癌產品中的方法及其應用(中國專利：CN201910008085.0)。該專利通過自熒光的光強來判斷皮膚癌類型和時期，但自熒光的光強在一定程度上受激發光的影響，并且該方法需要用生物制劑來增加皮膚的自熒光，靈敏度和自動化較低。