[发明专利]一种基于局部微循环的糖尿病足风险评估装置及方法

权利要求书

1.一种基于局部微循环的糖尿病足风险评估装置，其特征在于：包括：

硬件部分，所述硬件部分包括光学图像采集装置，用于获取受试者足底部图像。

软件部分，所述软件部分包括：

图像解调模块，用于将获取的图像解调出组织的调制传递函数(MTF)；

参数反演模块，用于将调制传递函数(MTF)反演计算反映组织结构与微循环状态光学和生理参数；

风险评估模块，用于利用反映组织结构与微循环状态的光学和生理参数进行区分健康者与糖尿病足患者并预测糖尿病足发生的风险。

2.根据权利要求1所述的基于局部微循环的糖尿病足风险评估装置，其特征在于：光学图像采集装置包括成像光源(DMD)、投影物镜、薄膜分光镜、成像物镜和CCD相机。

3.根据权利要求1所述的基于局部微循环的糖尿病足风险评估装置及方法，其特征在于：所述的图像解调模块中，通过单次快照多频解调算法(SSMD)将获取的图像解调出组织的调制传递函数(MTF)。

4.根据权利要求1所述的基于局部微循环的糖尿病足风险评估装置，其特征在于：还包括图像预处理模块，用于对由光学图像采集装置采集获得的图像进行预处理，扣除暗背景，选取合适的单次快照多频解调算法(SSMD)解调区域和最终的感兴趣(ROI)区域。

5.根据权利要求1所述的基于局部微循环的糖尿病足风险评估装置及方法，其特征在于：还包括有模型拟合模块，用于通过支持向量机训练所得的分类器，对受试者患病等级进行预测，并证明能够有效区分健康人和糖尿病足患者以及区分糖尿病患者和糖尿病足患者。

6.根据权利要求1所述的基于局部微循环的糖尿病足风险评估装置，其特征在于：所述的光学参数包括：约化散射系数，散射能力，所述的生理参数包括总血红蛋白量、血氧饱和度、表皮层厚、黑色素浓度以及表皮粗糙程度(alpha)。

7.一种基于局部微循环的糖尿病足风险评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)图像采集：通过光学图像采集装置对受试者的足底部组织进行成像；

(2)图像预处理：对采集到的图像进行预处理，扣除暗背景，选取合适的SSMD解调区域和最终的感兴趣(ROI)区域；

(3)图像解调：对选取合适的SSMD解调区域和最终的感兴趣(ROI)区域通过单次快照多频解调算法(SSMD)解调出组织的调制传递函数(MTF)，MTF包含了重要的光学特性信息-吸收系数(μa)和约化散射系数(μs')；

(4)参数反演：基于蒙特卡罗或各种散射模型以及组织层状结构映射的光学成像模型，通过最小二乘法、查表法或其他拟合方法，由MTF数据反演计算出局部组织的约化散射系数、散射能力、总血红蛋白量、血氧饱和度、表皮层厚以及alpha等光学和生理参数；

(5)风险评估：通过支持向量机训练所得的分类器，对受试者患病程度进行评估以及对未知患者的数据进行预测。