用于检测组织炎症的装置的制作方法

1.本公开涉及一种用于检测组织炎症的装置和方法。


背景技术：

2.组织炎症可以提供对组织外观和健康的有用洞察。组织炎症是身体组织对诸如病原体、受损细胞或刺激物的有害刺激的复杂生物反应的一部分，并且是涉及免疫细胞、血管和分子介质的保护性反应。
3.组织炎症的一个示例是粉刺。粉刺是皮肤的小发炎隆起。这是过量油脂被截留在皮肤的毛孔中的结果，会导致炎症和感染。粉刺发生在皮脂腺导管的位置处，皮脂腺导管将皮脂从皮脂腺输送至皮肤。受青春期开始时的激素变化驱动，皮脂腺开始产生更多皮脂。由于这种油性物质是诸如痤疮丙酸杆菌的皮肤细菌的丰富食物来源，此类细菌大量聚集于皮脂腺导管。细菌的消耗性存在导致皮脂组成改变，其特征在于脂质过氧化物和游离脂肪酸浓度较高。这些略带侵略性的试剂和痤疮丙酸杆菌本身触发了毛囊周区域中的预发炎过程。
4.一般地，儿童在12岁之前不会出现粉刺。然而，在青春期开始之后，超过85％的青少年会出现粉刺并且经常爆发，这种情况一般会持续到25岁左右。事实上，即使超过这个年龄，人们仍然可能出现粉刺。粉刺是痤疮的临床表现，痤疮是一种影响许多人的皮肤状况。痤疮由丘疹和脓疱组成，两者都是发炎后隆起的病变，并且区别仅在于脓疱含有可见量的脓液而丘疹没有。进行早期粉刺检测以确定痤疮发作是有用的。
5.事实上，组织炎症的早期检测一般可以是有用的。组织炎症的特征在于局部增加(或增强)的灌注区域。早期粉刺从炎症开始(其引起灌注增加)，甚至在用户注意到粉刺之前就已经开始。局部增强灌注区域可以通过激光散射技术进行检测，诸如激光多普勒灌注成像或激光散斑对比分析。wo2007/103795公开了使用光谱成像技术将成像皮肤的红斑图与成像皮肤的可见光图像进行比较，以标识预出现病变的任何区域。
6.然而，用于检测组织炎症的现有技术非常昂贵，移动稳健性有限且难以利用现货供应的部件商业化。此外，在现有技术中，在组织被标记，例如包括纹身、化妆、蜘蛛静脉等的情况下，非炎症组织可能会被错误地分类为炎症组织。因此，现有技术在检测炎症组织方面准确性不足。


技术实现要素：

7.如上所述，现有技术的局限性在于非炎症组织可能会被错误地分类为炎症组织，并且因此，现有技术在检测炎症组织方面准确性不足。因此，具有能够解决该局限性的改进将是有价值的。
8.因此，根据第一方面，提供了一种用于检测组织炎症的装置。装置包括处理器，该处理器被配置为从至少一个传感器获取多个光电容积描记ppg信号，该多个光电容积描记ppg信号指示在区域内的多个相应位置处在组织区域中检测到的光。处理器还被配置为处
理所获取的多个ppg信号以确定多个ppg信号中每个信号的幅度和相位，并且基于多个ppg信号中每个信号的所确定的幅度和相位，检测组织炎症。
9.在一些实施例中，处理器可以被配置为在多个ppg信号中的至少一个信号的所确定的幅度大于阈值幅度的情况下，检测组织炎症。在一些实施例中，多个ppg信号中的每个信号的幅度可以是通过ppg信号的直流分量归一化的ppg信号的幅度。
10.在一些实施例中，处理器可以被配置为在多个ppg信号中的至少一个信号的所确定的相位中检测到相位偏移的情况下，检测组织炎症。在一些实施例中，处理器可以被配置为在检测到的相位偏移大于阈值相位偏移的情况下，检测组织炎症。在一些实施例中，阈值相位偏移可以是45至135度范围内的相位偏移。
11.在一些实施例中，处理器可以被配置为生成表示多个ppg信号中每个信号的所确定的幅度的幅度图。在一些实施例中，处理器可以被配置为生成表示多个ppg信号中每个信号的所确定的幅度的幅度图，针对每个信号，所确定的幅度大于阈值幅度。
12.在一些实施例中，处理器可以被配置为生成表示多个ppg信号中每个信号的所确定的相位的相位图。在一些实施例中，处理器可以被配置为生成表示多个ppg信号中的每个信号的所确定的相位的相位图，针对每个信号，在所确定的相位中检测到的相位偏移大于阈值相位偏移。
13.在一些实施例中，处理器可以被配置为比较所生成的幅度图和所生成的相位图，并且基于该比较来确定检测到的组织炎症在组织区域中的位置。
14.在一些实施例中，处理器可以被配置为生成表示检测到的组织炎症在组织区域中的所确定的位置的组织炎症图。在一些实施例中，处理器可以被配置为获取组织区域的图像，并且根据所生成的组织炎症图，在所获取的组织区域图像上指示检测到的组织炎症的所确定的位置。
15.根据第二方面，提供了一种用于检测组织炎症的方法。该方法包括获取多个ppg信号，该多个ppg信号指示在区域内的多个相应位置处在组织区域中检测到的光，以及处理所获取的多个ppg信号以确定多个ppg信号中每个信号的幅度和相位。该方法还包括基于多个ppg信号中每个信号的所确定的幅度和相位，检测组织炎症。
16.根据第三方面，提供了一种包括计算机可读介质的计算机程序产品。计算机可读介质中具有存储在其上的计算机可读代码。计算机可读代码被配置为在由合适的计算机或处理器执行时，使得计算机或处理器执行前文所述的方法。
17.根据上述方面和实施例，解决了现有技术的局限性。特别地，根据上述方面和实施例，多个ppg信号中每个信号的幅度和相位两者均用于组织炎症的检测。这避免了将非炎症组织(诸如在组织被标记，例如包括纹身、化妆、蜘蛛静脉等的情况下)误分类为炎症组织，并且因而可以更准确地检测炎症组织。因此，描述了一种用于检测组织炎症的改进的装置和方法。
18.参考下文描述的实施例，这些和其它方面将变得明显并得以阐明。
附图说明
19.现在将参考下文附图，仅以举例方式描述示例性实施例，其中：
20.图1是根据一个实施例的装置的示意图；
21.图2是图示了根据一个实施例的方法的流程图；
22.图3是图示了根据一个实施例的方法的框图；以及
23.图4
‑
9分别是幅度图和相位图的各个图示。
具体实施方式
24.如上所述，本文提供了一种用于检测组织炎症的改进的装置和方法。在一些实施例中，本文描述的装置可以是用于组织炎症检测的专用装置(或设备)或诸如智能电话或平板电脑的移动设备(例如，运行用于检测组织炎症的应用或“app”)。
25.本文所述的组织可以包括任何类型的组织。例如，组织可以包括诸如皮肤的上皮组织(例如皮肤的表皮、皮肤的细胞、皮肤中的毛囊等)或中空器官的保护层(例如胃肠道器官或任何其它中空器官的保护层)、肌肉组织(例如心肌组织、骨骼肌或任何其它肌肉组织)、结缔组织(例如脂肪、骨、腱或任何其它结缔组织)、神经组织(例如脑、脊髓、神经或任何其它神经组织)、血管或任何其它组织，或组织的任何组合。
26.一般地，组织炎症是组织的(例如局部)炎症。组织炎症可以是组织对有害刺激的生物反应，诸如病原体、受损细胞、刺激物等。组织炎症可能会导致组织变红、肿胀和/或发热。组织炎症有多种原因，并且示例包括但不限于脓疱(或粉刺)、丘疹、囊肿、结节、切口等。
27.图1图示根据一个实施例的用于检测组织炎症的装置100。如图1所示，装置100包括处理器102。简言之，处理器102被配置为获取多个光电容积描记ppg信号，该多个光电容积描记ppg信号指示在区域内的多个相应位置处在组织区域中检测到的光。本文所述的组织区域还可以称为组织的感兴趣区域(roi)。处理器102被配置为从至少一个传感器104获取多个ppg信号。处理器102还被配置为处理所获取的多个ppg信号以确定多个ppg信号中每个信号的幅度和相位。处理器102被配置为基于多个ppg信号中每个信号的所确定的幅度和相位，检测组织炎症。
28.处理器102可以用软件和/或硬件以多种方式被实现，以执行本文描述的各种功能。在特定实施方式中，处理器102可以包括多个软件及/或硬件模块，每个模块被配置为执行或用于执行本文描述方法的单个或多个步骤。处理器102可以包括一个或多个处理器(诸如一个或多个微处理器、一个或多个多核处理器和/或一个或多个数字信号处理器(dsp))、一个或多个处理单元和/或一个或多个控制器(诸如一个或多个微控制器)，该一个或多个处理器、一个或多个处理单元和/或一个或多个控制器可以被配置或编程为(例如使用软件或计算机程序代码)执行本文描述的各种功能。处理器102可以被实现为执行一些功能的专用硬件(例如放大器、前置放大器、模数转换器(adc)和/或数模转换器(dac))，以及执行其它功能的处理器(例如一个或多个编程微处理器、dsp和相关联的电路)的组合。
29.如图1所示，在一些实施例中，装置100可以包括至少一个传感器104，处理器102可以被配置为从至少一个传感器104获取多个ppg信号中的一个或多个信号。备选地或附加地，至少一个传感器104可以位于装置100的外部(例如与装置100分开或远离装置100)，处理器102可以被配置为从该至少一个传感器104获取多个ppg信号中的一个或多个信号。本文所指的至少一个传感器104被配置为在区域内的多个相应位置处从组织区域获得多个ppg信号。因此，至少一个传感器104还可以称为至少一个ppg传感器。至少一个传感器104可以被配置为在单个(例如特定)光波长或多个光波长下获得多个ppg信号。至少一个传感器
104可以是单个传感器或多个(例如一系列)传感器。
30.至少一个传感器104的示例包括但不限于脉搏血氧仪(可以被配置为照射组织区域并且测量组织区域内的光吸收变化以获取多个ppg信号)、相机(可以被配置为测量组织颜色的变化以获取多个ppg信号)或者适用于获得ppg信号的任何其它传感器或传感器组合。本领域技术人员将意识到适用于获取多个ppg信号的各种传感器，以及这些传感器可以被配置为操作以获取多个ppg信号的方式。在一些实施例中，至少一个传感器104可以被定位在距组织一定距离处(例如远离组织)。因此，根据一些实施例，至少一个传感器104可以是非接触式传感器。因此，在这些实施例中所获取的多个ppg信号还可以称为多个非接触ppg信号。备选地或附加地，在一些实施例中，至少一个传感器104可以被定位使得其接触组织以获得多个ppg信号。
31.如图1所示，在一些实施例中，装置100可以包括至少一个存储器106。备选地或附加地，至少一个存储器106可以位于装置100外部(例如与装置100分开或远离装置100)。例如，医院数据库可以包括至少一个存储器106，至少一个存储器106可以是云计算资源等。装置100的处理器102可以被配置为与至少一个存储器106通信和/或连接到至少一个存储器106。存储器106可以包括任何类型的非瞬时机器可读介质，诸如高速缓存或系统存储器，包括易失性和非易失性计算机存储器，诸如随机存取存储器(ram)、静态ram(sram)、动态ram(dram)、只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、可擦除prom(eprom)和电可擦除prom(eeprom)。在一些实施例中，至少一个存储器106可以被配置为存储程序代码，该程序代码可以由装置100的处理器102执行，以使装置100以本文描述的方式操作。
32.备选地或附加地，在一些实施例中，至少一个存储器106可以被配置为存储本文描述的方法所需要的或由本文描述的方法所产生的信息。例如，在一些实施例中，至少一个存储器106可以被配置为存储以下任意一个或多个：所获取的多个ppg信号、多个ppg信号中的一个或多个ppg信号的所确定的幅度、多个ppg信号中的一个或多个ppg信号的所确定的相位、检测到的组织炎症或任何其它信息，或本文描述的方法所需要的或由本文描述的方法所产生的任何信息组合。在一些实施例中，装置100的处理器102可以被配置为控制至少一个存储器106以存储本文描述的方法所需要的或由本文描述的方法所产生的信息。
33.如图1所示，在一些实施例中，装置100可以包括用户接口108。备选地或附加地，用户接口108可以位于装置100的外部(例如与装置100分开或远离装置100)。装置100的处理器102可以被配置为与用户接口108通信和/或连接到用户接口108。在一些实施例中，装置100的处理器102可以被配置为控制用户接口108以本文描述的方式操作。
34.用户接口108可以被配置为呈现(或输出、显示或提供)本文描述的方法所需要的或由本文描述的方法所产生的信息。例如，在一些实施例中，用户接口108可以被配置为呈现(或输出、显示或提供)以下一个或多个：所获取的多个ppg信号、多个ppg信号中的一个或多个ppg信号的所确定的幅度、多个ppg信号中的一个或多个ppg信号的所确定的相位、检测到的组织炎症或任何其它信息，或本文描述的方法所需要的或由本文描述的方法所产生的任何信息组合。备选地或附加地，用户接口108可以被配置为接收用户输入。例如，用户接口108可以允许用户手动地输入信息或指令、与装置100交互和/或控制装置100。因此，用户接口108可以是使得能够呈现(或输出、显示或提供)信息并且备选地或附加地，使得用户能够提供用户输入的任何用户接口。
35.例如，用户接口108可以包括一个或多个开关、一个或多个按钮、小键盘、键盘、鼠标、触摸屏或应用(例如，在诸如平板电脑、智能电话的智能设备或任何其它智能设备上)、显示器或显示屏、诸如触摸屏的图形用户接口(gui)或任何其它视觉部件、一个或多个扬声器、一个或多个麦克风或任何其它音频部件、一个或多个灯(诸如发光二极管led灯)、用于提供触觉或触感反馈的部件(诸如振动功能，或任何其它触觉反馈部件)、增强现实设备(诸如增强现实眼镜，或任何其它增强现实设备)、智能设备(诸如智能镜子、平板电脑、智能电话、智能手表或任何其它智能设备)，或任何其它用户接口，或用户接口的组合。在一些实施例中，被控制为呈现信息的用户接口与使得用户能够提供用户输入的用户接口可以是同一用户接口。
36.如图1所示，在一些实施例中，装置100可以包括通信接口(或通信电路)110。备选地或附加地，通信接口110可以位于装置100的外部(例如与装置100分开或远离装置100)。通信接口110可以用于使得装置100或装置100的部件能够与一个或多个其它部件(例如一个或多个传感器、接口、设备、处理器或存储器)通信和/或连接到一个或多个其它部件，诸如本文描述的那些部件中的任何一个。例如，通信接口110可以用于使得装置100的处理器102能够与以下一个或多个通信和/或连接到以下一个或多个：先前提到的至少一个传感器104、先前提到的至少一个存储器106和先前提到的用户接口108。
37.通信接口110可以使得装置100或装置100的部件能够以任何合适的方式通信和/或连接。例如，通信接口110可以使得装置100或装置100的部件能够无线地、经由有线连接或经由任何其它通信(或数据传输)机制通信和/或连接。在一些无线实施例中，例如，通信接口110可以使得装置100或装置100的部件能够使用射频(rf)、蓝牙或任何其它无线通信技术通信和/或连接。
38.图2图示根据一个实施例的用于检测组织炎症的方法200。更具体地，图2图示操作先前描述的用于检测组织炎症的装置100的方法200。方法200是计算机实现的方法。如前所述，装置100包括处理器102。图2所示的方法200一般可以由装置100的处理器102执行或在处理器102的控制下执行。
39.参见图2，在图2的框202处，获取多个ppg信号，该多个ppg信号指示在区域内的多个相应位置处在组织区域中检测到的光。更具体地，装置100的处理器102从至少一个传感器104获取多个ppg信号。
40.在组织区域中检测到的光可以指示组织区域中的颜色，例如，组织区域中检测到的光的变化可以指示组织区域中的颜色变化。组织区域中的颜色变化是由脉压引起的。因此，多个ppg信号还可以称为多个脉冲信号。一般地，每个ppg信号包括直流(dc)分量和交流(ac)分量。每个ppg信号的dc分量可以归因于组织区域内相应位置中的组织的体吸收。每个ppg信号的ac分量可以归因于组织区域内相应位置中由脉压引起的血容量变化。
41.返回图2，在框204处，处理所获取的多个ppg信号，以确定多个ppg信号中的每个信号的幅度和相位。更具体地，装置100的处理器102处理所获取的多个ppg信号，以确定多个ppg信号中的每个信号的幅度和相位。由于多个ppg信号指示在区域内的多个相应位置处在组织区域中检测到的光，因此，在区域内的多个相应位置处有效地确定多个ppg信号中每个信号的幅度和相位。
42.在图2的框206处，基于多个ppg信号中的每个信号的所确定的幅度和相位，检测组
织炎症。更具体地，装置100的处理器102基于多个ppg信号中的每个信号的所确定的幅度和相位，检测组织炎症。因此，通过组合幅度和相位信息来进行组织炎症的检测。
43.在一些实施例中，处理器102可以被配置为在多个ppg信号中的至少一个信号的所确定的幅度大于阈值幅度的情况下，检测组织炎症。阈值幅度可以根据受试者和/或状况不同地设置。因此，在一些实施例中，可以通过校准来确定阈值幅度，其中在各种受试者上和/或在各种条件下执行测试，以便确定最佳阈值幅度。
44.在一些实施例中，多个ppg信号中的每个信号的幅度可以是归一化幅度。例如，多个ppg信号中的每个信号的幅度可以是通过ppg信号的直流(dc)分量归一化的(原)ppg信号的幅度。在一些此类实施例中，阈值幅度可以是0.2至2范围内的幅度，例如0.3至1.9范围内的幅度，例如0.4至1.8范围内的幅度，例如0.5至1.7范围内的幅度，例如0.6至1.6范围内的幅度，例如0.7至1.5范围内的幅度，例如0.8至1.4范围内的幅度，例如0.9至1.3范围内的幅度，例如1.0至1.2范围内的幅度。在一些实施例中，阈值幅度可以是0.8至2范围内的幅度，例如0.9至1.9范围内的幅度，例如1至1.8范围内的幅度，例如1.1至1.7范围内的幅度，例如1.2至1.6范围内的幅度，例如1.3至1.5范围内的幅度。在一些实施例中，阈值幅度可以是1.3至2范围内的幅度，例如1.35至1.95范围内的幅度，例如1.4至1.9范围内的幅度，例如1.45至1.85范围内的幅度，例如1.5至1.8范围内的幅度，例如1.55至1.75范围内的幅度，例如1.6至1.7范围内的幅度。在一些实施例中，阈值幅度可以是1.5至2范围内的幅度，例如1.55至1.95范围内的幅度，例如1.6至1.9范围内的幅度，例如1.65至1.85范围内的幅度，例如1.7至1.8范围内的幅度。
45.在其它实施例中，处理器102可以被配置为生成表示多个ppg信号中的每个信号的所确定的幅度的幅度图直方图，并且阈值幅度可以是幅度图直方图的40％至100％范围内的幅度。
46.备选地或附加地，在一些实施例中，处理器102可以被配置为在多个ppg信号中的至少一个信号的所确定的相位中检测到相位偏移的情况下，检测组织炎症。因此，处理器102可以被配置为在多个ppg信号中的至少一个信号的所确定的幅度大于阈值幅度的情况下，检测组织炎症，或者处理器102可以被配置为在多个ppg信号中的至少一个信号的所确定的相位中检测到相位偏移的情况下，检测组织炎症，或者处理器102可以被配置为在多个ppg信号中的至少一个信号的所确定的幅度大于阈值幅度并且在多个ppg信号中的至少一个信号的所确定的相位中检测到相位偏移的情况下，检测组织炎症。在一些实施例中，后一种检测可以使用逻辑门(例如“与”逻辑门)或更复杂的算法(例如可以从收集的关于组织炎症检测的数据集中学习最佳加权因子)来实现。
47.在检测到相位偏移的一些实施例中，处理器102可以被配置为在检测到的相位偏移大于阈值相位偏移的情况下，检测组织炎症。在一些实施例中，阈值相位偏移可以是45至135度范围内的相位偏移，例如50至130度范围内的相位偏移，例如55至125度范围内的相位偏移，例如60至120度范围内的相位偏移，例如65至115度范围内的相位偏移，例如70至110度范围内的相位偏移，例如75至105度范围内的相位偏移，例如80至100度范围内的相位偏移，例如85至95度范围内的相位偏移。在一些实施例中，阈值相位偏移可以是50至100度范围内的相位偏移，例如52至98度范围内的相位偏移，例如54至96度范围内的相位偏移，例如56至94度范围内的相位偏移，例如58至92度范围内的相位偏移，例如60至90度范围内的相
位偏移，例如62至88度范围内的相位偏移，例如64至86度范围内的相位偏移，例如66至84度范围内的相位偏移，例如68至82度范围内的相位偏移，例如70至80度范围内的相位偏移，例如72至78度范围内的相位偏移，例如74至76度范围内的相位偏移。在一些实施例中，阈值相位偏移可以是55至90度范围内的相位偏移，例如57至88度范围内的相位偏移，例如59至86度范围内的相位偏移，例如61至84度范围内的相位偏移，例如63至82度范围内的相位偏移，例如65至80度范围内的相位偏移，例如67至78度范围内的相位偏移，例如69至76度范围内的相位偏移，例如71至74度范围内的相位偏移。
48.在一些实施例中，处理器102可以被配置为在多个ppg信号中的至少一个信号的所确定的幅度大于阈值幅度并且检测到的相位偏移大于阈值相位偏移的情况下，检测组织炎症。在一些实施例中，这种检测可以使用逻辑门(例如“and”逻辑门)或更复杂的算法(例如可以从收集的关于组织炎症检测的数据集中学习最佳加权因子)来实现。
49.图3图示用于确定多个ppg信号中的每个信号的幅度和相位偏移的示例方法。示例方法利用了锁相放大。由于多个ppg信号指示在区域内的多个相应位置处在组织区域中检测到的光，多个ppg信号还可以称为多个“本地”ppg信号。如图3所示，该方法的输入是参考信号r(t)和本地ppg信号s(t)。参考信号r(t)可以被表达为：
50.r(t)＝cos(w
hr
t)
51.其中w
hr
是心率频率，并且t是时间。参考信号r(t)可以以心率频率w
hr
调制，并且通过对所有本地ppg信号求平均获得。
52.本地ppg信号s(t)可以被表达为：
[0053][0054]
其中a是调制心率频率w
hr
的幅度，是本地ppg信号s(t)相对于参考信号r(t)的相位偏移，sn(t)包含所有其它频率分量，并且t是时间。r(t)和s(t)被馈送至锁相放大块中，并且s(t)乘以r(t)，即乘以cos(w
hr
t)，并且r(t)相位偏移90度，即相位偏移至sin(w
hr
t)。然后，这些操作的两个输出信号经低通滤波处理。例如，低通滤波可以通过在时间上对两个输出信号求平均来执行，但是将理解的是，也可以替代地使用任何其它形式的低通滤波。
[0055]
作为低通滤波的结果，两个值x和y分别作为作为低通滤波的结果，两个值x和y分别作为获得。这些值与本地ppg信号的幅度a相关，并且与本地ppg信号相对于r(t)的相位偏移相关。通过组合值x和y，本地ppg信号的幅度a和本地ppg信号的相位偏移可以分别被表达为：和因此，对于多个ppg信号中的每个信号，可以确定表示ppg信号的幅度的值和表示ppg信号的相位偏移的值。
[0056]
尽管图2中未示出，但在确定多个ppg信号中的每个信号的幅度的一些实施例中，处理器102可以被配置为生成表示多个ppg信号中的每个信号的所确定的幅度的幅度图。备选地或附加地，在确定多个ppg信号中每个信号的幅度的一些实施例中，处理器102可以被配置为生成表示多个ppg信号中的每个信号的所确定的幅度的幅度图，针对每个信号，所确定的幅度大于阈值幅度。这样，在所生成的幅度图中，可以将组织炎症与背景噪声区分开。由于多个ppg信号指示在区域内的多个相应位置处在组织区域中检测到的光，表示多个ppg信号中的每个信号的所确定的幅度的幅度图是空间图。幅度图可以提供关于组织在空间上
的灌注程度的指示。在一些实施例中，幅度图可以通过针对多个ppg信号中的每个信号，将颜色与ppg信号的所确定的幅度相关并且将该颜色与组织区域内的相应位置相关联来生成。本领域技术人员将知道可以用于生成幅度图的各种技术。
[0057]
备选地或附加地，尽管图2中未示出，但在确定多个ppg信号中的每个信号的相位的一些实施例中，处理器102可以被配置为生成表示多个ppg信号中的每个信号的所确定的相位的相位图。备选地或附加地，在确定多个ppg信号中的每个信号的相位的一些实施例中，处理器102可以被配置为生成表示多个ppg信号中的每个信号的所确定的相位的相位图，针对每个信号，在所确定的相位中检测到的相位偏移大于阈值相位偏移。以这种方式，在所生成的相位图中，可以将组织炎症与背景噪声区分开。由于多个ppg信号指示在区域内的多个相应位置处在组织区域中检测到的光，表示多个ppg信号中的每个信号的所确定的相位的相位图是空间图。相位图可以提供关于本地ppg信号的相位偏移的指示。在一些实施例中，相位图可以通过针对多个ppg信号中的每个信号，将颜色与ppg信号的所确定的相位相关并且将该颜色与组织区域内的相应位置相关联来生成。本领域技术人员将知道可以用于生成相位图的各种技术。
[0058]
图4和图5是根据一个实施例的幅度图和相位图的图示。更详细地，图4(a)和图5(a)分别图示组织区域的图像，图4(b)和图5(b)分别图示表示多个ppg信号中每个信号的所确定的幅度的所生成的幅度图，并且图4(c)和图5(c)分别图示表示多个ppg信号中的每个信号的所确定的相位的所生成的相位图。如前所述，多个ppg信号指示在区域内的多个相应位置处在组织区域中检测到的光。组织区域内的组织炎症300、400在图4(a)、(b)和(c)以及图5(a)、(b)和(c)中被圈出。在所示示例中，组织炎症300、400是粉刺，并且组织是皮肤。图4(d)和5(d)分别图示所生成的幅度图，其覆盖在组织区域的图像上，并且图4(e)和5(e)分别图示所生成的相位图，其覆盖在组织区域的图像上。
[0059]
如图4和5所示，所生成的幅度图和所生成的相位图均受粉刺300、400的影响。例如，如图4(a)所示，粉刺(中心区域具有脓)在组织区域的图像的圆形区域中是可见的。如图4(b)的幅度图所示，粉刺区域中存在灌注幅度的增加。同样，如图4(c)的相位图所示，粉刺区域中存在相位偏移。此外，与脓区域本身相比，围绕脓区域的组织中的灌注幅度存在增加(因为脓没有被血液灌注)。另一方面，图5示出在早期阶段检测粉刺的示例。在这种情况下，虽然在图5(a)的组织区域的图像的圆形区域中几乎看不到粉刺，但在图5(b)的幅度图的圆形区域400和图5(c)的相位图的圆形区域400中，局部增强灌注清晰可见。因此，如图4和5所示，ppg信号的幅度增加和ppg信号中的相位偏移可以提供组织炎症(例如粉刺)的良好指示，即使是在早期阶段。
[0060]
在处理器102被配置为生成幅度图和相位图两者的一些实施例中，处理器102还可以被配置为比较所生成的幅度图和所生成的相位图。在一些此类实施例中，处理器102可以被配置为基于该比较确定检测到的组织炎症在组织区域中的位置。例如，在一些实施例中，如果所生成的幅度图中某位置处的幅度大于阈值幅度并且所生成的相位图中对应位置处的相位偏移大于阈值相位偏移，则可以在该位置处检测到组织炎症。在一些实施例中，这可以使用逻辑门(例如“与”逻辑门)或更复杂的算法(例如可以从收集的关于组织炎症检测的数据集中学习最佳加权因子)来实现。在一些此类实施例中，处理器102还可以被配置为生成表示检测到的组织炎症在组织区域中的所确定的位置的组织炎症图。
[0061]
在一些实施例中，处理器102可以被配置为获取组织区域的图像(例如rgb图像)，并且根据所生成的组织炎症图，在所获取的组织区域图像上指示检测到的组织炎症的所确定的位置。例如，在一些实施例中，处理器102可以被配置为通过被配置为用所生成的组织炎症图覆盖所获取的组织区域图像，在所获取的组织区域图像上指示检测到的组织炎症的所确定的位置。
[0062]
图6是根据一个实施例的幅度图和相位图的图示，其中对幅度图和相位图进行比较(例如以先前描述的方式)，并且确定组织区域中检测到的组织炎症的位置。更详细地，图6(a)图示所生成的幅度图，该幅度图表示多个ppg信号中的每个信号的所确定的幅度，并且图6(b)图示所生成的相位图，该相位图表示多个ppg信号中的每个信号的所确定的相位。如前所述，多个ppg信号指示在区域内的多个相应位置处在组织区域中检测到的光。
[0063]
在图6的箭头500处，将先前描述的阈值幅度应用于图6(a)中的所生成的幅度图。这样，在所生成的幅度图中，可以将组织炎症与背景噪声区分开。因此，图6(c)图示所生成的幅度图，该幅度图表示多个ppg信号中每个信号的所确定的幅度，针对每个信号，所确定的幅度大于阈值幅度。类似地，在图6的箭头502处，将先前描述的阈值相位偏移应用于图6(b)中的所生成的相位图。这样，在所生成的相位图中，可以将组织炎症与背景噪声区分开。因此，图6(d)图示所生成的相位图，该相位图表示多个ppg信号中的每个信号的所确定的相位，针对每个信号，在所确定的相位中的相位偏移大于阈值相位偏移。
[0064]
在图6的框504处，将图6(c)中图示的所生成的幅度图与图6(d)中图示的所生成的相位图进行比较，基于该比较确定检测到的组织炎症在组织区域中的位置，并且生成表示检测到的组织炎症在组织区域中的所确定的位置的组织炎症图。如前所述，在一些实施例中，如果图6(c)中的所生成的幅度图中某位置处的幅度大于阈值幅度并且图6(d)中的所生成的相位图中对应位置处的相位偏移大于阈值相位偏移，则可以在该位置处检测到组织炎症(其随后在组织炎症图中的对应位置处被表示)。在一些实施例中，这可以使用如图6中的框504的形状所示的逻辑门(例如“and”逻辑门)或更复杂的算法(例如可以从收集的关于组织炎症检测的数据集中学习最佳加权因子)来实现。实际上，将图6(c)所示的所生成的幅度图和图6(d)所示的所生成的相位图进行组合。
[0065]
图6(e)图示所生成的组织炎症图。从图6(e)中可以看出，组织炎症在所生成的组织炎症图中清晰可见，但背景噪声不可见。这样，能够更准确地检测组织炎症。图6(f)图示所生成的组织炎症图覆盖(或重叠)组织区域的所获取的图像。因此可以看出，检测到组织炎症(例如粉刺)。
[0066]
图7(a)图示所生成的组织炎症图，其中对于多个ppg信号中至少一个信号的幅度大于阈值幅度1.5且在多个ppg信号中至少一个信号的相位中检测到任何位置的相位偏移在45至135度范围内的任何像素值，设置为黑色，其余所有像素值设置为白色。图7(b)图示所生成的组织炎症图，其中对于多个ppg信号中至少一个信号的幅度大于阈值幅度0.2且在多个ppg信号中至少一个信号的相位中检测到任何位置的相位偏移在0至45度范围内的任何像素值，设置为黑色，其余所有像素值设置为白色。可以看出，在图7(b)的炎症图中看不到组织炎症，但在图7(a)中，组织炎症清晰可见。
[0067]
图8是根据一个实施例的幅度图和相位图的图示。更详细地，图8(a)图示组织区域的图像。在该示例中，组织是受试者前额上的皮肤。在前额上用墨画出四个色点。图8(b)图
示所生成的幅度图，该幅度图表示多个ppg信号中的每个信号的所确定的幅度，并且图8(c)示出所生成的相位图，该相位图表示多个ppg信号中的每个信号的所确定的相位。多个ppg信号指示在受试者前额皮肤区域内的多个相应位置处检测到的该区域中的光。装置100的处理器102将黑点视为背景，该黑点遮挡皮肤，并且因此，在图8(b)的幅度图中，黑点的位置处没有检测到光(并且因而没有检测到灌注)。在图8(c)的相位图中，黑点区域的相位也与背景相同。装置100的处理器102检测到点区域上的灌注较少(因为墨覆盖皮肤)。图8(c)的相位图显示点区域上的灌注没有变化。在这些点的边界处检测到灌注变化，但这仅仅是因为皮肤与墨之间的突然颜色变化。通过检查ppg信号的幅度和相位偏移两者，任何非炎症组织(例如纹身、化妆、蛛状静脉或其它非炎症组织)都不会被错误地分类为炎症组织(例如粉刺或其它炎症组织)。
[0068]
图9是根据一个实施例的幅度图和相位图的图示，其中对幅度图和相位图进行比较(例如以先前描述的方式)，并且确定组织区域中检测到的组织炎症的位置。在该示例中，组织区域是受试者前额上的皮肤区域，上面用墨画出四个色点，如图8所示。更详细地，图9(a)图示所生成的幅度图，该幅度图表示多个ppg信号中的每个信号的所确定的幅度，并且图9(b)图示所生成的相位图，该相位图表示多个ppg信号中的每个信号的所确定的相位。多个ppg信号指示在前额皮肤区域内的多个相应位置处在该区域中检测到的光。
[0069]
在图9的箭头700处，将先前描述的阈值幅度应用于图9(a)中的所生成的幅度图。这样，在所生成的幅度图中，可以将组织炎症与背景噪声区分开。因此，图9(c)图示所生成的幅度图，该幅度图表示多个ppg信号中每个信号的所确定的幅度，针对每个信号，所确定的幅度大于阈值幅度。类似地，在图9的箭头702处，将先前描述的阈值相位偏移应用于图9(b)中的所生成的相位图。这样，在所生成的相位图中，可以将组织炎症与背景噪声区分开。因此，图9(d)图示所生成的相位图，该相位图表示多个ppg信号中每个信号的所确定的相位，针对每个信号，在所确定的相位中检测到的相位偏移大于阈值相位偏移。
[0070]
在图9的框704处，将图9(c)中示出的所生成的幅度图与图9(d)中示出的所生成的相位图进行比较，基于该比较确定检测到的组织炎症在前额上皮肤区域中的位置，并且生成表示检测到的组织炎症在前额上皮肤区域中的所确定的位置的组织炎症图。如前所述，在一些实施例中，如果图9(c)中的所生成的幅度图中某位置处的幅度大于阈值幅度并且图9(d)中的所生成的相位图中对应位置处的相位偏移大于阈值相位偏移，则可以在该位置处检测到组织炎症(其随后在组织炎症图中的对应位置处被表示)。在一些实施例中，这可以使用如图9中的框704的形状所示的逻辑门(例如“and”逻辑门)或更复杂的算法(例如可以从收集的关于组织炎症检测的数据集中学习最佳加权因子)来实现。实际上，将图9(c)所示的所生成的幅度图和图9(d)所示的所生成的相位图进行组合。图9(e)图示所生成的组织炎症图。从图9(e)中可以看出，组织炎症706(在本示例中为早期阶段的潜在粉刺)在所生成的组织炎症图中清晰可见，但背景噪声(包括色点)不可见。因此，如图9所示，能够更准确地检测组织炎症。
[0071]
还描述了一种包括计算机可读介质的计算机程序产品。计算机可读介质中具有包含在其上的计算机可读代码。计算机可读代码被配置为在由合适的计算机或处理器执行时，使得计算机或处理器执行本文所述的方法。计算机可读介质可以是例如能够承载计算机程序产品的任何实体或设备。例如，计算机可读介质可以包括数据存储器，诸如rom(如
cd
‑
rom或半导体rom)或磁记录介质(如硬盘)。此外，计算机可读介质可以是可传输载体，诸如电信号或光信号，其可以经由电缆或光缆或通过无线电或其它手段来传送。当计算机程序产品被包含在这种信号中时，计算机可读介质可以由此类电缆或其它设备或装置构成。备选地，计算机可读介质可以是嵌有计算机程序产品的集成电路，该集成电路适用于执行或用于执行本文描述的方法。
[0072]
因此，这里描述了能够解决与现有技术相关联的局限性的装置100、方法200和计算机程序产品。因此，描述了一种用于检测组织炎症的改进的装置和方法。以本文所述的方式检测组织炎症能够更好地检测感染、伤口愈合、皮肤刺激和涉及组织炎症的其它状况。
[0073]
在实践本文描述的原理和技术的过程中，通过学习附图、公开内容及所附权利要求，所公开实施例的变型对于本领域技术人员来说是可以理解并实现的。在权利要求中，“包括”一词不排除其它元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其它单元可以满足权利要求中所述的多项功能。某些措施被记载在相互不同的从属权利要求中的事实不指示这些措施的组合不能被有利地使用。计算机程序可以被存储或分布在适当的介质上，诸如与硬件一起提供或作为其它硬件一部分提供的光存储介质或固态介质，但是也可以以其它形式被分布，诸如经由因特网或其它有线或无线远程通信系统。权利要求中的任何附图标记不应被理解为限制其范围。