乳腺血氧檢測方法和裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及醫(yī)療技術領域，尤其涉及一種乳腺血氧檢測方法和裝置。
【背景技術】
[0002] 乳腺癌是乳腺疾病中危害最大的一種，也是女性最常見的惡性腫瘤之一，其發(fā)病 率呈持續(xù)上升趨勢，為了女性身體的健康，需要定期進行乳腺檢查，以便早期發(fā)現(xiàn)乳腺癌提 高治愈率及生活質量。
[0003] 目前，普遍采用的乳腺檢查方法有：鉬靶X線攝影檢查、彩色多普勒超聲檢查及核 磁共振，但是，以上方法存在一定的缺陷。例如，鉬靶X線攝影檢查發(fā)射出的X光線容易誘 發(fā)乳腺疾病，不能長久使用；彩色多普勒超聲檢查對操作者要求很高，無法大面積推廣；核 磁共振檢查則需要高昂的檢測費用。

【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明的主要目的在于提供一種乳腺血氧檢測方法和裝置，旨在提高對乳腺檢查 的效率及安全性。
[0005] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種乳腺血氧檢測方法，包括：
[0006] 通過探測器預置的多能濾光片進行一次曝光透射乳腺組織獲取多張圖像；
[0007] 根據(jù)每張圖像所對應的波長透射乳腺組織時的吸光度、去氧血紅蛋白的摩爾吸收 系數(shù)及含氧血紅蛋白的摩爾吸收系數(shù)，獲取所述乳腺組織的相對血值及相對氧值；
[0008] 根據(jù)所述乳腺組織的相對血值及相對氧值判斷所述乳腺組織是否發(fā)生癌變。
[0009] 可選地，所述多能濾光片包括波長為780nm的波段帶通及波長為1050nm的波段帶 通。
[0010] 可選地，所述根據(jù)每張圖像所對應的波長透射乳腺組織時的吸光度、去氧血紅蛋 白的摩爾吸收系數(shù)及含氧血紅蛋白的摩爾吸收系數(shù)，獲取所述乳腺組織的相對血值及相 對氧值包括：
[0011] 所述乳腺組織的相對氧值根據(jù)以下公式計算得到：
[0013] 所述乳腺組織的相對血值根據(jù)以下公式計算得到：
[0015] 其中，六7表不780nm波長的光透射乳腺組織時的吸光度，K b7表不780nm波長的光 透射乳腺組織時的去氧血紅蛋白的摩爾吸收系數(shù)，心7表示780nm波長的光透射乳腺組織時 的含氧血紅蛋白的摩爾吸收系數(shù)，CHb表示去氧血紅蛋白的濃度，CHb。表示含氧血紅蛋白的濃 度，Ai。表不1050nm波長的光透射乳腺組織時的吸光度，K bl。表不1050nm波長的光透射乳腺 組織時的去氧血紅蛋白的摩爾吸收系數(shù)，Kd。表示1050nm波長的光透射乳腺組織時的含氧 血紅蛋白的摩爾吸收系數(shù)，xHb。表示乳腺組織的相對氧值，xHb表示乳腺組織的相對血值。
[0016] 可選地，所述根據(jù)所述乳腺組織的相對血值及相對氧值判斷所述乳腺組織是否發(fā) 生癌變包括：
[0017] 當所述相對血值大于第一預設值，且所述相對氧值小于第二預設值時，判定所述 乳腺組織發(fā)生癌變。
[0018] 此外，為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種乳腺血氧檢測裝置，包括：
[0019] 圖像獲取模塊，用于通過探測器預置的多能濾光片進行一次曝光透射乳腺組織獲 取多張圖像；
[0020] 參數(shù)獲取模塊，用于根據(jù)每張圖像所對應的波長透射乳腺組織時的吸光度、去氧 血紅蛋白的摩爾吸收系數(shù)及含氧血紅蛋白的摩爾吸收系數(shù)，獲取所述乳腺組織的相對血值 及相對氧值；
[0021] 檢測模塊，用于根據(jù)所述乳腺組織的相對血值及相對氧值判斷所述乳腺組織是否 發(fā)生癌變。
[0022] 可選地，所述多能濾光片包括波長為780nm的波段帶通及波長為1050nm的波段帶 通。
[0023] 可選地，所述參數(shù)獲取模塊還用于，所述乳腺組織的相對氧值根據(jù)以下公式計算 得到：
[0025] 所述乳腺組織的相對血值根據(jù)以下公式計算得到：
[0027] 其中，六7表不780nm波長的光透射乳腺組織時的吸光度，K b7表不780nm波長的光 透射乳腺組織時的去氧血紅蛋白的摩爾吸收系數(shù)，心7表示780nm波長的光透射乳腺組織時 的含氧血紅蛋白的摩爾吸收系數(shù)，CHb表示去氧血紅蛋白的濃度，CHb。表示含氧血紅蛋白的濃 度，Ai。表不1050nm波長的光透射乳腺組織時的吸光度，K bl。表不1050nm波長的光透射乳腺 組織時的去氧血紅蛋白的摩爾吸收系數(shù)，Kd。表示1050nm波長的光透射乳腺組織時的含氧 血紅蛋白的摩爾吸收系數(shù)，XHb。表示乳腺組織的相對氧值，XHb表示乳腺組織的相對血值。
[0028] 可選地，所述檢測模塊還用于，當所述相對血值大于第一預設值，且所述相對氧值 小于第二預設值時，判定所述乳腺組織發(fā)生癌變。
[0029] 本發(fā)明實施例在探測器前放置多能濾光片，通過一次曝光得到乳腺組織的多張圖 像，根據(jù)多張圖像對應的波長透射乳腺組織時的吸光度、去氧血紅蛋白的摩爾吸收系數(shù)及 含氧血紅蛋白的摩爾吸收系數(shù)獲取乳腺組織的相對血值及相對氧值來判斷乳腺組織是否 發(fā)生癌變。使得實現(xiàn)了通過有效提取乳腺血氧值來判斷是否發(fā)生癌變，提高了對乳腺檢查 的效率及安全性。
【附圖說明】
[0030] 圖1為本發(fā)明乳腺血氧檢測方法一實施例的流程示意圖；
[0031] 圖2為含氧血紅蛋白和去氧血紅蛋白在近紅外光譜區(qū)域的吸收曲線特征；
[0032] 圖3為本發(fā)明乳腺血氧檢測裝置一實施例的功能模塊示意圖。
[0033] 本發(fā)明目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。
【具體實施方式】
[0034] 應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā) 明。
[0035] 如圖1所示，示出了本發(fā)明一種乳腺血氧檢測方法第一實施例。該實施例的乳腺 血氧檢測方法包括：
[0036] 步驟S10、通過探測器預置的多能濾光片進行一次曝光透射乳腺組織獲取多張圖 像；
[0037] 本實施例中，探測器前可預置有多能濾光片，該多能濾光片可根據(jù)實際需要進行 設置，以下將以雙能濾光片為例進行詳細說明，該雙能濾光片可進行一次曝光獲取兩張圖 像。由于含氧血紅蛋白和去氧血紅蛋白在近紅外光譜區(qū)域具有不同的吸收特征，如圖2所 不。圖2中凡。2表不含氧血紅蛋白的特性曲線，Η肩不去氧血紅蛋白的特性曲線，從該曲線 特性可知，去氧血紅蛋白在波長為780nm處呈現(xiàn)一個峰值的吸光系數(shù)，去氧血紅蛋白在波 長為1050nm處的吸光系數(shù)接近為零。因此，可在探測器前設置雙能濾光片，該雙能濾光片 包含兩個波段帶通：780nm波長和1050nm波長。探測器可進行一次曝光，通過波長為780nm 的波段帶通及波長為1050nm的波段帶通的單色雙波長近紅外光透照乳腺，分別獲得兩張 吸收層厚度（光程長）無差異圖像。
[0038] 步驟S20、根據(jù)每張圖像所對應的波長透射乳腺組織時的吸光度、去氧血紅蛋白 的摩爾吸收系數(shù)及含氧血紅蛋白的摩爾吸收系數(shù)，獲取所述乳腺組織的相對血值及相對氧 值；
[0039] 根據(jù)比爾-朗伯定律（Beer-Lambert law) :A = lg(l/T) = k*b*c，其中，A 為吸光 度，T為透射比，即透射光強度比入射光強度；c為吸光物質的濃度，b為吸光物質吸收層厚 度，即光程長；k為吸光物質的摩爾吸收系數(shù)。其物理意義是當一束平行單色光垂直通過某 一均勻非散射的吸光物質時，其吸光度A與吸光物質的濃度c及吸收層厚度b成正比。因 此，根據(jù)上述所選取的780nm及1050nm波長的光分別透射乳腺組織時對應離散系數(shù)的典型 值，可以得到已知值Kb7、1(。7、Kbl。、U。等。
[0040] 根據(jù)上述原理可得到如下公式：
[0044] 其中，六7表不780nm波長的光透射乳腺組織時的吸光度；
[0045] Kb7表示780nm波長的光透射乳腺組織時的去氧血紅蛋白的摩爾吸收系數(shù)；K。7表 示780nm波長的光透射乳腺組織時的含氧血紅蛋白的摩爾吸收系數(shù)；b7、匕。表示乳腺組織 的厚度，由于上述分別獲得到的兩張吸收層厚度無差異圖像，即b7= b 1(];C Hb表示去氧血紅 蛋白的濃度；CHb。表示含氧血紅蛋白的濃度；N為常數(shù)，表示780nm時其他物質引起的衰減 度；
[0046] Ai。表不1050nm波長的光透射乳腺組織時的吸光度；K bl。表不1050nm波長的光透 射乳腺組織時的去氧血紅蛋白的摩爾吸收系數(shù)；Kd。表示1050nm波長的光透射乳腺組織時 的含氧血紅蛋白的摩爾吸收系數(shù)；Μ為常數(shù)，表示1050nm時其他物質引起的衰減；R為常 數(shù)，可將R設置為1，即1 = CHb+CHb。。
[0047] 由于在700nm到1200nm波段內乳腺組織中的含氧血紅蛋白和去氧血紅蛋白為主 要吸收因素，可近似的認為其他的物質的吸收為定值，即N、Μ為定值。通過實際數(shù)據(jù)測試， 可假定Ν、Μ同時為0。因此，可將上述公式（1)、公式（2)、公式（3)進行簡化得到：
[0051] 根據(jù)上述公式（4)、公式（5)及公式（6)可得到乳腺組織的去氧血紅蛋白濃度與含 氧血紅蛋白濃度的比值為：
[0053] 根據(jù)乳腺組織的去氧血紅蛋白濃度與含氧血紅蛋白濃度的比值得大小可判定乳 腺組織發(fā)生癌變的信息，例如，當該比值達到預設值時表明該乳腺組織發(fā)生癌變。
[0054] 根據(jù)上述公式（4)、公式（5)及公式（6)可得到乳腺組織的相對氧值為：
[0056] 以及得到乳腺組織的相對血值為：
[0058] 其中，Χι表示乳腺組織的相對氧值，XHb表示乳腺組織的相對血值。
[0059] 步驟S30、根據(jù)所述乳腺組織的相對血值及相對氧值判斷所述乳腺組織是否發(fā)生 癌變。
[0060] 由于人體的乳房是由腺體、脂肪、纖維組織、血管、淋巴管、乳內淋巴結等交織構成 的無層次軟組織器官。根據(jù)美國癌癥協(xié)會的研究表明，當乳腺癌病灶直徑達到2_以上時， 病灶周圍有大量的新生血管生成，血氧代謝比正常組織活躍，含氧血紅蛋白降低，血多氧 少，表現(xiàn)出乳腺癌的早期信息。利用乳腺軟組織無層次的特性，將兩種不同特定波長的納 米光投照到乳腺上，一次曝光雙能成像，再通過算法處理，獲得乳腺組織血氧含量變化的數(shù) 值，從而判斷乳腺組織是否發(fā)生癌變。
[0061] 具體地，根據(jù)上述計算得到乳腺組織的相對氧值以及乳腺組織的相對血值進行判 斷，當相對血值大于第一預設值，且相對氧值小于第二預設值時，乳腺組織發(fā)生癌變。該第 一預設值可設置為1. 4,該第二預設值可設置為0. 85,當然，第一預設值及第二預設值也可 根據(jù)具體情況而靈活設置。需要說明的是，可將相對血值與相對血值分為多個等級，分別對 應為乳腺癌的早期、中期、晚期。
[0062] 本發(fā)明實施例在探測器前放置雙能濾光片，通過一次曝光得到乳腺組織的多