基于反应性充血的红外热成像糖尿病足风险评估系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于反应性充血的红外热成像糖尿病足风险评估系统，适用于疾病筛查技术领域，包括：加压阻断模块、图像获取模块、图像处理模块、糖尿病足风险评估模块；所述加压阻断模块，用于对受试者踝部施加压力使受试者踝部动脉闭塞引起的短暂缺血；所述图像获取模块，用于获取受试者踝部在施加压力前和施加压力时的第一图像信息，以及获取受试者踝部在撤去施加压力后的第二图像信息。本发明专利技术通过受试者踝部的温度变化率、温度百分比变化等进行模型输入，减少了个体差异带来的误差，提高了糖尿病足早期筛查的准确性。糖尿病足早期筛查的准确性。糖尿病足早期筛查的准确性。

【技术实现步骤摘要】
基于反应性充血的红外热成像糖尿病足风险评估系统


[0001]本专利技术属于疾病筛查
，尤其涉及基于反应性充血的红外热成像糖尿病足风险评估系统。

技术介绍

[0002]糖尿病足(Diabet Foot, DF)是糖尿病(Diabetes Mellitus, DM)患者因糖尿病所致的下肢远端神经病变或血管病变导致的足部溃疡或深层组织破坏。糖尿病足具有致死、致残率高、复发率高、治疗周期长、费用高等特点。因此发现糖尿病足临床前征兆，并对其进行人为干预，是大幅度降低治疗成本，提高患者生活的关键。
[0003]近年来，出现了一些有价值的糖尿病足预防、检测方法，例如：中国专利申请“CN116168834A
‑
一种基于多数据融合的糖尿病足分析预测方法及系统”提出通过分时段间隔采集糖尿病人的生理指标数据、生化检验数据、人体成分数据和足底数据，实现糖尿病足的预测；但是此类信息受受试者情绪、所处环境等因素的影响且实施复杂不便于开展。中国专利申请“CN116369855A
‑
一种基于糖尿病足血管病变定量评估的光声谱方法
ꢀ”
提出通过获取受试者踝部光声成像结果，构建n组健康程度不同的糖尿病足模型。该方法缺少生理病理依据且操作复杂，不适用于早期临床筛查。因此，上述的现有技术具有一定的局限性，亟需改进。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种基于反应性充血的红外热成像糖尿病足风险评估系统，能够在不过度依赖医护人员经验的情况下，通过获取受试者踝部的温度变化率、静息温度与峰值温度百分比变化、峰值温度时间，利用这一系列相对值来对早期糖尿病足患病风险进行筛查，减少了个体差异带来的误差，提高了糖尿病足早期筛查的准确性。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：基于反应性充血的红外热成像糖尿病足风险评估系统，其特征在于，包括加压阻断模块、图像获取模块、图像处理模块、糖尿病足风险评估模块；所述加压阻断模块用于对受试者踝部施加压力，使受试者踝部动脉闭塞引起短暂缺血，从而引起受试者的足部温度变化；所述图像获取模块用于获取受试者的足部在施加压力前和施加压力时的第一时间区间内的第一图像信息，以及获取受试者的足部在撤去压力后的第二时间区间内的第二图像信息，并对获取到的第一图像信息和第二图像信息进行预处理；所述图像处理模块对所述第一图像信息和第二图像信息进行边缘检测、轮廓提取、图像分割，从而获得受试者的足部的温度参数；所述温度参数包括足部温度变化率、静息温度与峰值温度百分比变化、峰值时间；所述糖尿病足风险评估模块通过基于阻断后反应性充血的糖尿病足风险评估模型对输入其中的所述受试者的足部的温度参数进行处理，并输出糖尿病足风险评估结果，
以实现糖尿病足的筛查。
[0006]进一步地，所述图像处理模块还用于对所述第一图像信息、第二图像信息进行预处理；包括对图像进行增强、边缘检测、轮廓提取、分割算法计算处理。
[0007]进一步地，所述图像获取模块包括红外热成像仪、足部固定支架；所述足部固定支架上设置有可支撑约束受试者踝部的检测位，所述红外热成像仪与所述图像处理模块通信连接，并且所述红外热成像仪的成像视场朝向所述检测位的受试者踝部；所述红外热成像仪用于获取所述第一图像信息和第二图像信息，并传输给所述图像处理模块。
[0008]进一步地，所述加压阻断模块包括加压阻断装置，所述加压阻断装置包括袖带、充气泵，所述袖带用于固定于受试者踝骨上方2cm处，所述充气泵用于向袖带充气并维持恒定压力，使受试者踝部动脉闭塞引起的短暂缺血引起足部温度变化；进一步地，通过采集受试者的足部红外热图获取所述第一图像信息、第二图像信息，并在采集足部红外热图后，对足部红外热图进行边缘检测、轮廓提取、分割算法计算处理。
[0009]进一步地，图像采集频率为30HZ。
[0010]进一步地，所述基于阻断后反应性充血的糖尿病足风险评估模型通过将所述受试者的足部的温度变化率、静息温度与峰值温度百分比变化、峰值温度时间作为输入参数，将所述患病风险类型作为输出值，采用机器学习或深度学习的方法进行训练而获得；受试者的足部的静息温度与峰值温度百分比变化、峰值温度时间的获得包括：利用激光多普勒血流仪获取受试者的包括踝肱指数、趾肱指数、静息血流、峰值血流的生理信息，利用神经筛查包及肌电检查获取受试者神经状态信息；通过所述生理信息、受试者神经状态信息及临床诊断意见将受试者分为不同健康程度的分组，设置糖尿病足的患病风险类型标签；所述患病风险类型标签至少包括：无风险、低风险、中风险、高风险；获取受试者的足部的基准温度、施加恒定压力一段时间内的足部红外热图及撤去压力一段时间内的足部红外热图，从而获得第一图像信息和第二图像信息；根据所述第一图像信息和第二图像信息的足部红外热图获取每两帧图像间的温度差值，以获得受试者的足部的温度变化率；根据所述第一图像信息和第二图像信息的足部红外热图获得受试者的足部最高温度及到达最高温度的时间，从而获得受试者的足部的静息温度与峰值温度百分比变化、峰值温度时间。
[0011]进一步地，所述一段时间为5分钟。
[0012]本专利技术的另一目的在于提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如上所述基于反应性充血的红外热成像糖尿病足风险评估系统的评估方法的步骤。
[0013]有益效果：
[0014]本专利技术通过获取/采集受试者加压前的足部红外热图以及在恒定加压五分钟内和撤去压力后五分钟内的足部红外热图，利用前期建立的基于PORH的糖尿病足风险评估模型对受试者患病风险进行评估；有效的消除个体差异、外部环境、受试者心理因素，以及医护人员的个人主观因素造成的影响；具有精度高、操作简单、普适性强的优点，便于糖尿病足早期筛查、诊断。
附图说明
[0015]图1为本专利技术实施例提供的基于反应性充血的红外热成像糖尿病足风险评估系统的应用环境图；图2为本专利技术实施例提供的基于反应性充血的红外热成像糖尿病足风险评估系统的结构框图；图3为本专利技术实施例提供的基于反应性充血的红外热成像糖尿病足风险评估方法流程图；图4为一个实施例中基于反应性充血的红外热成像糖尿病足风险评估方法流程图；图5为一个实施例中基于反应性充血的红外热成像糖尿病足风险评估系统的原理图。
具体实施方式
[0016]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0017]除非另外定义，本专利技术使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。“足部”、“足底”等仅用于举例被感测的身体部位，并不构成对本专利技术的限定。
[0018]如图1所示，本专利技术实施例提供的一种基于反应性充血的红外热成像糖尿病足风险评估系统的应用环境包括足部固定支架1，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于反应性充血的红外热成像糖尿病足风险评估系统，其特征在于，包括加压阻断模块、图像获取模块、图像处理模块、糖尿病足风险评估模块；所述加压阻断模块用于对受试者踝部施加压力，使受试者踝部动脉闭塞引起短暂缺血，从而引起受试者的足部温度变化；所述图像获取模块用于获取受试者的足部在施加压力前和施加压力时的第一时间区间内的第一图像信息，以及获取受试者的足部在撤去压力后的第二时间区间内的第二图像信息，并对获取到的第一图像信息和第二图像信息进行预处理；所述图像处理模块对所述第一图像信息和第二图像信息进行边缘检测、轮廓提取、图像分割，从而获得受试者的足部的温度参数；所述温度参数包括足部温度变化率、静息温度与峰值温度百分比变化、峰值时间；所述糖尿病足风险评估模块通过基于阻断后反应性充血的糖尿病足风险评估模型对输入其中的所述受试者的足部的温度参数进行处理，并输出糖尿病足风险评估结果，以实现糖尿病足的筛查。2.根据权利要求1所述的基于反应性充血的红外热成像糖尿病足风险评估系统，其特征在于，所述图像获取模块包括图像获取装置，所述图像获取装置包括红外热成像仪、足部固定支架；所述足部固定支架上设置有可支撑约束受试者踝部的检测位，所述红外热成像仪与所述图像处理模块通信连接，并且所述红外热成像仪的成像视场朝向检测位的受试者踝部；所述红外热成像仪用于获取所述第一图像信息和第二图像信息，并传输给所述图像处理模块。3.根据权利要求1所述的基于反应性充血的红外热成像糖尿病足风险评估系统，其特征在于，所述加压阻断模块包括加压阻断装置，所述加压阻断装置包括袖带、充气泵，所述袖带用于固定在受试者踝骨上方2厘米处，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨先军，刘桦瑞，许杨，王辉，姚志明，陈焱焱，高理升，孙怡宁，周旭，王涛，丁增辉，徐玉兵，何子军，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：