[发明专利]多模态成像测评滑膜氧合状态和RA活动度的方法及系统

权利要求书

1.多模态成像测评滑膜氧合状态和RA活动度的方法，其特征在于：其包括以下步骤：

(1)通过超声机、可调谐光参量振荡器激光器建立多模态成像系统，在体外采集图像信息；

(2)勾画滑膜感兴趣区域，计算SO₂相对值；

(3)进行多模态光声/超声图像评分；

(4)根据SO₂相对值进行氧合状态分组；

(5)收集图像对应患者的临床资料和临床评分；

(6)进行统计分析，统计学意义被定义为P值为小于0.05。

2.根据权利要求1所述的多模态成像测评滑膜氧合状态和RA活动度的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，多模态成像系统还包括配备光学元件的手持式线性光声/超声探头，光声成像模式是将光声信号以伪彩形式叠加至超声灰阶图像上；在多模态成像模式下，超声和光声模块以时分复用的方式运行并同时呈现。

3.根据权利要求2所述的多模态成像测评滑膜氧合状态和RA活动度的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，多模态光声/超声成像系统的设置为：水平和垂直分辨率小于1毫米，在5毫米至20毫米的深度范围内，该系统的信噪比为27.5分贝；组织表面的光通量小于20mJ2/cm，波动小于5％；将光声成像增益值从45分贝调整到55分贝，以减少PA噪音；能量多普勒超声PDUS成像参数包括：600-1000赫兹脉冲重复频率、50-100赫兹壁式滤波器、85-90％最大增益、3厘米/秒刻度、使用无角度的矩形采样盒；

在多模态模式下，实时成像的屏幕被分成四部分：左上部分显示的是正常的超声成像，这个区域选择灰阶超声或多普勒超声；底部屏幕的两个部分是750nm和830nm的光声成像，是通过在灰阶图像上叠加PA伪彩信号而形成的；右上部分为氧合度的伪彩图谱，它是将750nm和830nm两个PA图像的信号的像素值进行拟合来表示氧饱和度。

4.根据权利要求3所述的多模态成像测评滑膜氧合状态和RA活动度的方法，其特征在于：所述步骤(2)中，氧合血红蛋白HbO₂和脱氧血红蛋白Hb的光吸收在600-700nm的波长处有明显变化，在红外线范围内则几乎相似；在这个系统中，使用λ₁＝750nm和λ₂＝830nm的信号计算SO₂值，表示为公式(1)

C_Hb和C_HbO2分别是Hb和HbO₂含量；分别是Hb和HbO₂在λ₁和λ₂的消光系数；Aλ₁、Aλ₂分别是波长λ₁和λ₂的光声强度。

5.根据权利要求4所述的多模态成像测评滑膜氧合状态和RA活动度的方法，其特征在于：所述步骤(2)中，还包括验证PA-SO₂在乳腺组织和血液模型、动物和人体上的可靠性：首先，将不同比例的NiSO₄-CuSO₄混合物加入到含TiO₂的乳腺组织模型中，模拟血液中的四种SO₂水平100％、90％、80％和70％，结果表明，光声/超声系统可以在不同深度测量不同水平的SO₂，并且具有良好的准确性；然后，将该系统应用于计算比格犬股动脉的血氧饱和度，并与血氧仪测量的舌部血氧进行比较，该实验也确定了两种测量的良好相关性；此外，该系统还在健康志愿者的桡动脉上成功进行了验证，志愿者吸入不同氧浓度的空气，以改变血氧分压，检测出血氧分压的变化。