[发明专利]一种基于红外热成像的糖尿病足图像处理和风险预警设备

说明书

本发明涉及一种基于红外热成像的糖尿病足图像处理和风险预警设备，包括：图像采集模块，利用红外图像采集设备在接收到双足发射的红外线时生成多个温度数据值并形成双足的红外图像，利用彩色图像采集设备生成与红外图像配准的彩色图像；通信模块，被配置为接收图像采集设备采集的红外和彩色图像信息，并将接收到的图像输入信息处理模块；人机交互设备，包括输入和显示设备，支持用户手动输入生理数据，并将信息传入信息处理模块；以及用于显示被测量者基础信息、图像处理和预测结果；信息处理模块，用于对足部红外图像和温度数据进行预处理和特征提取，导入训练好的糖尿病足的风险预警模型进行分析预测，将预测结果输出到人机交互界面进行展示；以及电源模块。

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，具体来说是一种基于热成像的足部图像采集和处理设备一种基于红外热成像的糖尿病足图像处理和风险预警设备。

背景技术

《中国糖尿病足防治指南(2019版)》指出，糖尿病在我国已从少见病变成流行病，糖尿病足的患病率也明显增加，我国50岁以上的糖尿病患者，糖尿病足的发病率高达8.1％。据估计，全球每20秒钟就有一例糖尿病患者截肢；糖尿病足溃疡患者年死亡率高达11％，而截肢患者死亡率更高达22％；一项回顾19项关于溃疡复发率的兼容研究表明，大约有40％的患者在溃疡愈合后1年内复发，3年内复发的将近60％，5年内复发的将达到65％。相对于非卧床的糖尿病门诊患者，糖尿病足病患者接受住院/急诊诊治、转诊给其他医生以及1年就诊次数分别增加3.4倍、2.1倍和1.9倍，医生花费在诊治上的时间更多；糖尿病足感染患者直接转诊到急诊或住院诊治的概率增加6.7倍。2017年全球糖尿病的医疗费用高达7270亿美元，其中中国为1100亿美元。在发达国家，糖尿病足病占用了12％～15％的糖尿病医疗卫生资源，而在发展中国家，则高达40％。因此，糖尿病足是糖尿病患者致残、致死的主要原因之一，也是造成社会沉重负担的重大公共卫生问题。

2019年发布的《中国糖尿病足防治指南》和国际糖尿病足工作组(IWGDF)发布的《国际糖尿病足病预防与管理临床指南》强调糖尿病足病防治的关键在于：“预防为主、防治结合、分级管理和多学科团队合作”。欧洲心脏病协会(ESC)、欧洲糖尿病协会(EASD)也指出，“早筛查、早干预”有助于防治糖尿病及其慢性并发症。

中国专利“CN104219994A用于指示预溃疡的出现及其发展的方法和装置”提出通过温度传感器获取温度数据形成温谱图，确定所述温谱图是否呈现多个规定图案中的至少一个图案，并产生指示所述至少一只脚内出现预溃疡或者已知预溃疡的发展的输出信息。但是，溃疡发生时，说明糖尿病足已经发展到了一定的程度，这时仅对溃疡风险做出预警不利于糖尿病足的“早筛查，早预防”，因此需要能更早的对糖尿病足风险做出预警的设备。

美国专利“US8868157B1 Thermal optical imager system and method fordetection of peripheral neuropathy”提出一种用于检测周围神经病的热光学成像系统和方法，可用于对糖尿病足神经病变做出预警，但是该方法需要记录足部浸入冷水再移出后15分钟内温度变化曲线，操作较为不便，且不能实时获取结果，另外该方法不能对糖尿病足的不同风险等级做出预测，所以这种方法具有不可避免的局限性。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种基于红外热成像的糖尿病足图像处理和风险预警设备，该设备通过彩色图像配准分割以获取精准可靠的包含温度信息的足底红外图像，从而对糖尿病足风险做出预警，且该设备操作简便、结果实时、无需施加额外应力刺激。本发明提供的一种基于红外热成像的糖尿病足图像处理和风险预警设备，能够方便准确评估使用者的足部生理情况，及时对潜在的糖尿病足患者做出预警。该设备：(1)设计简单易操作。消除了操作人员偏差，也不需要经验丰富的操作者。(2)便携。该设备的体积小，方便实时测评。(3)实时、快速、普适性强。硬件技术简单，可以随时随地完成测评，便于大规模推广和人群普查。(4)测量姿势要求不太严格，具有较好的适应性、重复性和稳定性。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：