(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210522010.6 (22)申请日 2022.05.13 (71)申请人 浙江大学嘉兴研究院 地址 314031 浙江省嘉兴 市智富中心48幢 401室 申请人 浙江大学 (72)发明人 李鹏　姚霖　 (74)专利代理 机构 杭州中成专利事务所有限公 司 33212 专利代理师 李亦慈　唐银益 (51)Int.Cl. G01N 21/95(2006.01) G01N 21/88(2006.01) G01N 21/01(2006.01) (54)发明名称 基于弱相干干涉的生物膜组织缺陷光学检 测方法和装置 (57)摘要 本发明公开了一种基于弱相干干涉的生物 膜组织缺陷光学检测方法和装置， 该方法包括利 用光学相干成像(OCT)系统获取生物膜组织干 涉 光谱， 对干涉光谱进行傅里叶变换得到结构图 像， 基于结构图像获取需进行修复和强化的生物 膜组织缺陷， 进行缺陷定位和尺寸测定。 之后根 据检测结果向缺陷部位的生物膜组织表面施用 粘合剂进行修复和强化。 本发明可实现快速、 非 接触、 深度可分辨(微米精度)的生物膜组织缺陷 检测， 能够实现快速评估缺陷部位， 从而对其进 行修复和强化 以获取优质的人工心脏生物瓣膜 小叶。 权利要求书2页 说明书7页 附图3页 CN 114923927 A 2022.08.19 CN 114923927 A 1.一种基于弱相干 干涉的生物 膜组织缺陷光学检测方法， 其特 征在于： 所述方法包括： 利用OCT扫描成像生物 膜组织， 获得OCT生物 膜组织三维结构图像； 根据OCT结构图像， 鉴定需用粘合剂进行修复和强化的生物膜 组织缺陷； 测定生物膜组 织缺陷的三维坐标位置和尺寸。 2.根据权利要求1所述的基于弱相干干涉的生物膜组织缺陷光学检测方法， 其特征在 于： 所述生物膜组织包括心包膜、 主动脉瓣膜、 硬脑 膜、 腹膜、 隔膜或肠粘膜下层。 3.根据权利要求1所述的基于弱相干干涉的生物膜组织缺陷光学检测方法， 其特征在 于： 所述的生物膜组织缺陷包括分层、 穿孔、 开裂和通孔； 所述的分层、 穿孔、 开裂为生物膜 组织原生需要进行修复的缺陷， 所述的通孔为生物膜组织缝合到人工心脏瓣膜后， 由缝线 订穿导致的需要 进行强化的缺陷。 4.根据权利要求1或2或3所述的基于弱相干干涉的生物膜组织缺陷光学检测方法， 其 特征在于： 所述的鉴定需用粘合剂进行修复和强化的生物膜组织缺陷， 测定生物膜组织缺 陷的三维坐标位置和尺寸， 具体包括： 鉴定穿孔、 开裂、 通孔的缺陷， 测定穿孔、 开裂、 通孔缺 陷的三维坐标位置和尺寸， 以及鉴定分层的缺陷， 测定分层的缺陷的三维坐标位置和尺寸。 5.根据权利要求4所述的基于弱相干干涉的生物膜组织缺陷光学检测方法， 其特征在 于： 所述的鉴定穿 孔、 开裂、 通 孔的缺陷， 测定穿 孔、 开裂、 通 孔缺陷的三维坐标位置和尺寸： 选取不同深度(z)的OCT生物膜结构图像进行最大值或平均值投影获得投影图像； 将结 构图像中背景噪声强度作为阈值对投影图像进行图像分割， 分离为 目标像素和背景像素； 根据结构图像中目标像素的连通性(四连通或者八连通)对目标区域进 行标记； 判断连通域 数量n>2是否成立； 若不 成立， 则鉴定为正常生物膜组织； 若成立， 则鉴定生物膜组织出现穿 孔、 开裂、 通 孔缺陷， 统计其对应的区域 面积即可 得到三维坐标位置和缺陷尺寸。 6.根据权利要求4所述的基于弱相干干涉的生物膜组织缺陷光学检测方法， 其特征在 于： 所述的鉴定分层的缺陷， 测定分层的缺陷的三维坐标位置和尺寸： 对结构图像 中相邻深度像素(z和z+1)的强度信号进行差分计算获取极大值边界； 统计 极大值边界数量m； 判断极大值边界数量m>2是否成立； 若不成立， 则鉴定为正常生物膜组 织； 若成立， 则鉴定生物膜组织出现分层缺陷， 统计其对应的区域面积即可得到三 维坐标位 置和缺陷尺寸。 7.根据权利要求1或2或5或6所述的基于弱相干干涉的生物膜 组织缺陷光学检测方法， 其特征在于： 所述的利用OCT扫描成像生物膜组织， 获得OCT生物膜组织三维结构图像具体 为： 利用OCT采集生物膜的干涉光谱， 基于单个位置生物膜的干涉光谱提取深度域(z)强度 信号； 由快轴扫描 方向(x)获得的多个深度域 强度信号构成了OCT生物膜横截面(zx)结构图 像； 由慢轴扫描方向(y)获得的多个OCT生物膜横截面结构图像构成了OCT生物膜组织三维 (zxy)结构图像。 8.根据权利要求7所述的基于弱相干干涉的生物膜组织缺陷光学检测方法， 其特征在 于： 所述的利用OCT采集 生物膜的干涉光谱 包括如下 方法： 通过扫描改变参 考臂光程的时间域OCT成像方法； 或者利用光谱仪记录光谱干涉信号的光谱域OCT成像方法； 或者利用探测器记录光谱干涉信号的扫频OCT成像方法。 9.一种基于弱相干干涉的生物膜组织缺陷光学检测装置， 其特征在于， 所述的装置包权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114923927 A 2括： 一套OCT光学相干 探测装置， 用于采集 二维或者 三维空间内的生物 膜干涉光谱； 一个或多个处理器， 耦连至OCT光学相干探测装置， 用于分析处理生物膜干涉光谱得到 生物膜组织缺陷。 10.根据权利要求8所述的基于弱相干干涉的生物膜组织缺陷光学检测装置， 其特征在 于： 所述的OCT光学相干 探测装置是采用以下的一种： 包括低相干光源、 干涉仪和探测器； 或者包括低相干光源、 干涉仪和光谱仪； 或者包括扫频宽光谱光源、 干涉仪和探测器。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114923927 A 3