用于分析皮肤的灌注参数的方法和系统与流程

背景技术：1、以空间分辨的方式分析皮肤灌注参数，例如血容量、流量和氧饱和度，用于评估外周血管疾病的严重度，并用于监测介入措施对灌注和伤口愈合过程的影响。诸如多光谱和高光谱成像的光学非接触式方法在临床常规应用中具有优势，这是由于它们使用方便、快速且避免因远程表面感测导致的感染。然而，光学非接触式方法仅提供对感兴趣灌注性质的间接测量，并因此依赖于重建/推理算法。2、重建/推理算法包括将反向散射光谱转换为有临床意义的灌注参数，其中，反向散射光谱可以由一组波长的漫反射组成。将反向散射光谱转换为有临床意义的灌注参数依赖于对皮肤的光学性质进行物理建模。建模可以通过从有限量的真实世界数据或从模拟数据学习来实现，在模拟数据中，不同皮肤和/或灌注性质的蒙特卡洛模型产生相应的反射光谱。在这两种情况下，都要对前向模型(例如执行回归任务的人工神经网络)进行训练，以根据光谱重建期望的灌注参数。3、因此，由于可能的输入光谱的强可变性，光学非接触式方法仅能够在一定程度上考虑空间皮肤异质性。这些输入光谱表现出针对不同区域不同的反射和/或吸收行为，例如包括健康皮肤、伤口和表面静脉，以及诸如毛发、痣和丘疹的干扰。这种可变性可能导致输入光谱的模糊性，这导致相应灌注参数的次优预测精度。即使在没有模糊输入光谱的情况下，对全部预期输入可变性进行建模也有局限，例如因为真实世界数据场景中的理论输入分布的样本数量有限，或是因为蒙特卡洛皮肤模型的物理复杂性存在局限。具体地，蒙特卡洛皮肤模型可能包括在光谱表面图中被识别为异常的空间结构，但对它们进行建模没有价值或没有合理的努力-价值权衡。例如，这类异常可以包括毛细血管扩张、毛囊、痣和老年斑。技术实现思路1、根据代表性实施例，提供一种用于分析皮肤的灌注参数的方法。所述方法包括：采集对象的皮肤的多波段反射图像；描绘所述皮肤的所述多波段反射图像的至少一个临床相关空间分量，其中，所述至少一个临床相关空间分量具有基本均匀的光学性质；分别使用对应的至少一个定制重建算法对所述至少一个临床相关空间分量执行重建，其中，所述至少一个定制重建算法特异于所述至少一个临床相关空间分量；以及，针对根据所述至少一个定制重建算法重建的至少一个临床相关空间分量，输出所述皮肤的估计灌注参数。2、根据另代表性实施例，一种用于分析皮肤的灌注参数的系统。所述系统包括：成像系统，其被配置为采集皮肤的多波段反射图像；至少一个处理器，其被耦合到所述成像系统，以接收对象的所述皮肤的所述多波段反射图像；以及，至少一个非暂态存储器，其存储指令；以及，显示器。在由所述至少一个处理器运行时，所述指令使得所述至少一个处理器：描绘所述皮肤的所述多波段反射图像的至少一个临床相关空间分量，其中，所述至少一个临床相关空间分量具有基本均匀的光学性质；分别使用对应的至少一个定制重建算法对所述至少一个临床相关空间分量执行重建，其中，所述至少一个定制重建算法特异于所述至少一个临床相关空间分量；以及，针对根据所述至少一个定制重建算法重建的至少一个临床相关空间分量，输出所述皮肤的估计灌注参数。所述显示器被配置为以空间分辨的方式显示所述重建的至少一个临床相关空间分量的所述估计灌注参数。3、根据另代表性实施例，提供一种非暂态计算机可读介质，其存储用于分析对象的皮肤的灌注参数的指令。在由至少一个处理器运行时，所述指令使得所述至少一个处理器：接收所述皮肤的多波段反射图像；描绘所述皮肤的所述多波段反射图像的至少一个临床相关空间分量，其中，所述至少一个临床相关空间分量具有基本均匀的光学性质；分别使用对应的至少一个定制重建算法对所述至少一个临床相关空间分量执行重建，其中，所述至少一个定制重建算法特异于所述至少一个临床相关空间分量；针对根据所述至少一个定制重建算法重建的至少一个临床相关空间分量，输出所述皮肤的估计灌注参数；以及，使得以空间分辨的方式显示针对所述重建的至少一个临床相关空间分量的所述估计灌注参数。技术特征：1.一种用于分析皮肤的灌注参数的方法，所述方法包括：2.如权利要求1所述的方法，还包括：3.如权利要求1所述的方法，还包括：4.如权利要求1所述的方法，还包括：5.如权利要求1所述的方法，还包括：6.如权利要求5所述的方法，其中，累加所述重建的至少一个临床相关空间分量内的所述估计灌注参数包括取所述重建的至少一个临床相关空间分量内的所述估计灌注参数的平均值、均值、中位数、分位数和/或方差。7.如权利要求5所述的方法，其中，自动描绘所述皮肤的所述多波段反射图像的所述至少一个临床相关空间分量。8.如权利要求1所述的方法，其中，描绘所述至少一个临床相关空间分量包括对所述多波段反射图像的局部反向散射谱执行自动分割。9.如权利要求4所述的方法，其中，描绘所述至少一个临床相关空间分量包括对所述rgb值图像和/或所述灰度值图像执行自动分割。10.如权利要求1所述的方法，其中，描绘所述至少一个临床相关空间分量包括通过应用卷积神经网络或通过对所述至少一个临床相关空间分量应用目的驱动启发法来执行自动分割，所述卷积神经网络是基于来自所述至少一个临床相关空间分量的一组经注释数据样本而被优化的。11.如权利要求1所述的方法，还包括：12.如权利要求1所述的方法，还包括：13.如权利要求1所述的方法，其中，所述定制重建算法中的每个是通过在所述多波段反射图像的至少一个像素的离散输入谱上操作的神经网络来实现的。14.一种用于分析皮肤的灌注参数的系统，所述系统包括：15.如权利要求14所述的系统，还包括：16.如权利要求15所述的系统，其中，所述显示器被配置为将所述重建的至少一个临床相关空间分量的所述估计灌注参数显示为所述多波段反射图像上的叠加，或显示为所述rgb值图像和/或所述灰度值图像上的叠加。17.如权利要求14所述的系统，其中，所述指令还使得所述至少一个处理器：18.如权利要求14所述的系统，其中，所述指令还使得所述至少一个处理器：19.如权利要求14所述的系统，其中，所述指令还使得所述至少一个处理器：20.一种非暂态计算机可读介质，其存储用于分析对象的皮肤的灌注参数的指令，所述指令在由至少一个处理器运行时，使得所述至少一个处理器：技术总结提供用于分析皮肤的灌注参数的系统和方法。所述方法包括采集皮肤的多波段反射图像；描绘表面的所述多波段反射图像的至少一个临床相关空间分量，其中，所述至少一个临床相关空间分量具有基本上均匀的光学性质；分别使用对应的至少一个定制重建算法对所述至少一个临床相关空间分量执行重建，其中，所述至少一个定制重建算法特异于所述至少一个临床相关空间分量；以及，针对根据所述至少一个定制重建算法重建的至少一个临床相关空间分量，输出所述皮肤的估计的灌注参数。技术研发人员：T·维塞尔,S·克伦克-希勒受保护的技术使用者：皇家飞利浦有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/16