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[发明专利]荧光散斑一体式双模态手术显微镜系统成像方法-CN202210258329.2在审
发明人：苗鹏;童善保;王自明 -专利权人：南通市瑞祥健康医疗科技有限公司
申请日： 2022-03-16 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： A61B90/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种荧光散斑双模态手术显微镜系统成像方法，包括以下步骤：步骤S1，ICG造影剂注入，以一级速率曲线代谢；步骤S2，用近红外激光器照射组织样品，采集ICG荧光图像和激光散斑图像；步骤S3，进行时间衬比度计算；步骤S4，根据ICG造影剂的药物代谢曲线，利用时间衬比度反推血流速度；步骤S5，白光显微镜图像，ICG荧光图像，激光散斑血流图的同步显示。本发明的方法能够在传统的白光手术显微镜下耦合ICG荧光图像和激光散斑血流图像，同时实现术中病灶定位和生理指标监测的功能，将成为手术显微镜领域具有重要临床意义的发展。
荧光散斑一体式双模手术显微镜系统成像方法

[发明专利]同步进行经颅超声刺激和近红外脑功能成像的系统-CN202111480058.7有效
发明人：任李源;孙俊峰;童善保 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2021-12-06 - 公布日： 2023-01-24 - 主分类号： A61N7/00 文献下载
摘要：本申请提供了一种同步进行经颅超声刺激和近红外脑功能成像的系统，包括：近红外‑超声耦合器，所述近红外‑超声耦合器安装有超声换能器，所述超声换能器用于产生经颅超声刺激所需的聚焦超声波；近红外脑功能成像装置，所述近红外脑功能成像装置包括近红外血氧数据采集单元，所述近红外血氧数据采集单元集成在所述近红外‑超声耦合器的远端，从而所述近红外脑功能成像装置同步采集被超声刺激部位的近红外血氧数据；其中，所述近红外血氧数据采集单元包括光源模块和光电探测器模块，所述光源模块用于发射多波长近红外光波，所述光电探测器模块用于接收近红外光波信号。该系统可以同步进行经颅超声刺激和检测被刺激部位的神经活动。
步进行经超声刺激红外功能成像系统

[发明专利]用于经颅超声刺激的超声换能器的实时导航方法及系统-CN202211007422.2在审
发明人：殷思明;孙俊峰;童善保 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2022-08-22 - 公布日： 2022-11-15 - 主分类号： G06T19/00 文献下载
摘要：本申请提供了用于经颅超声刺激的超声换能器的实时导航方法，包括以下步骤：(b)基于超声换能器的初始位置和角度，进行正向经颅超声声场仿真计算，得到超声换能器产生的经颅超声声场的仿真声学焦点的位置；(c)利用梯度下降法，计算得到中间轮次的超声换能器的位置和角度；(d)基于步骤(c)中计算得到的中间轮次的超声换能器的位置和角度，进行正向经颅超声声场仿真计算，得到此轮中的超声换能器产生的经颅超声声场的仿真声学焦点；(e)重复迭代步骤(c)和(d)，得到用于导航的最佳超声换能器的位置和角度；该方法能够有效降低颅骨带来的超声焦点位置偏移误差，引导超声换能器的放置让超声的焦点精确地落在颅内预定刺激靶点上。
用于超声刺激换能器实时导航方法系统

[发明专利]一种基于实时血流成像的显微手术术中组织灌注自动重建方法-CN202210258134.8在审
发明人：苗鹏;童善保;王自明 -专利权人：南通市瑞祥健康医疗科技有限公司
申请日： 2022-03-16 - 公布日： 2022-06-07 - 主分类号： A61B90/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于实时血流成像的显微手术术中组织灌注自动重建方法，通过术中显微镜的两个导光束通道以及RGB‑IR摄像机，使用近红外光和白光轮流照明，采集术中原始激光散斑图像(相机近红外通道)和白光照射下的RGB彩色图像。利用原始激光散斑图像构建多角度散射随机矩阵，并分别计算单次和多次散射光强的二阶中心矩，并通过蒙特卡洛仿真得到术中表层和深层组织的血流信息，产生优化系数c；利用RGB彩色图像计算组织表面血氧饱和度信息，结合血流速度和血氧饱和度实时计算组织区域灌注量。
一种基于实时血流成像显微手术组织灌注自动重建方法

[发明专利]一种基于无监督领域自适应的激光散斑衬比图像分割方法-CN202010987596.4有效
发明人： 童善保;苗鹏;陈和平 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2020-09-18 - 公布日： 2022-05-27 - 主分类号： G06T7/10 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于无监督领域自适应的激光散斑衬比图像分割方法，包括如下步骤：S1：获取源域数据集和目标域数据集，源域数据集包括源域图像及对应的标签，目标域数据集包括目标域图像，目标域图像为激光散斑衬比图像；S2：构建图像转换模型和图像分割模型；S3：将源域图像和目标域图像输入到图像转换模型进行训练，将源域图像通过训练好的图像转换模型转换到目标域生成新的目标域图像；S4：将新的目标域图像和对应的源域图像的标签输入到图像分割模型进行训练；S5：将待分割的激光散斑衬比图像输入到训练好的图像分割模型得到分割完成的血管网络。与现有技术相比，本发明实现了在无标签的情况下激光散斑衬比图像的较高准确率的分割。
一种基于监督领域自适应激光散斑衬图像分割方法

[发明专利]一种基于两阶段空间映射的组织血氧成像检测方法-CN202011018040.0有效
发明人： 童善保;禹婧祎;苗鹏 -专利权人：上海交通大学;上海德芬生物科技有限公司
申请日： 2020-09-24 - 公布日： 2022-01-18 - 主分类号： A61B5/1455 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于两阶段空间映射的组织血氧成像检测方法，包括以下步骤：术前构建组织结构模型；设定组织中物质种类及光学参数；进行反射式光学成像模拟，得到高维全光谱信息；基于照明光源和成像相机的光谱特性，得到低维RGB通道的映射数据集；使用流形降维算法，以血氧饱和度为主参数实现高维光谱数据的降维，并构建第一核函数，实现降维后数据集与低维RGB通道数据集的映射；基于L1优化策略，得到第一核函数的逆运算映射关系；对术中实际的待检测组织成像，通过调整后的逆运算映射关系实时计算得到血氧饱和度的估计值。与现有技术相比，本发明利用两阶段空间映射关系，能够有效增加血氧参数估计的准确性，同时保证成像检测的实时性。
一种基于阶段空间映射组织成像检测方法

[发明专利]一种可见光OCT弹道散射信号提取方法、装置及存储介质-CN202110867339.1在审
发明人：苗鹏;童善保 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2021-07-30 - 公布日： 2021-10-29 - 主分类号： G06T17/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种可见光OCT弹道散射信号提取方法、装置及存储介质，该方法包括如下步骤：S1、按照x‑y扫描方式采集可见光OCT光谱数据；S2、光谱数据中心化处理；S3、基于中心化处理后的光谱数据构建光谱数据矩阵；S4、基于光谱数据矩阵构建Wishart随机矩阵；S5、对Wishart随机矩阵进行特征值分解；S6、识别并确定弹道散射光子对应的特征值；S7、基于弹道散射光子的特征值提取弹道散射光子对应光谱数据；S8、进行可见光OCT弹道散射光子光谱数据的信号处理并获得三维重建结果。与现有技术相比，本发明能够减少多次散射干扰，可显著提高可见光OCT成像信噪比。
一种可见光 oct 弹道散射信号提取方法装置存储介质

[发明专利]一种用于神经调控的便携式双通道经颅超声刺激装置-CN201910945471.2有效
发明人：刘凯;孙俊峰;施政恺;唐莺莹;王继军;童善保 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2019-09-30 - 公布日： 2021-07-27 - 主分类号： A61N7/00 文献下载
摘要：本申请公开了一种用于神经调控的便携式双通道经颅超声刺激装置。本发明的所述装置用于输出与超声探头匹配的超声信号，包括：主控单元、信号发生器单元、功率放大器单元、谐振阻抗匹配单元、显控面板单元和供电系统单元；所述装置包括两个相互独立的第一通道和第二通道，所述第一通道包括与主控单元相连的所述第一超声激励信号支路和第一外部触发信号支路；所述第二通道包括与主控单元相连的所述第二超声激励信号支路和第二外部触发信号支路；所述装置还包括外部协同单元，所述外部协同单元的工作模式包括同步触发模式和异步触发模式。本发明的经颅超声刺激装置工作集成简洁、操控灵活、功能丰富，能够满足各种刺激模式的神经调控需求。
一种用于神经调控便携式双通道超声刺激装置

[实用新型]一种无标记和ICG荧光结合的多模态腹腔镜成像系统-CN202021912239.3有效
发明人： 童善保;郭勇;苗鹏 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2020-09-04 - 公布日： 2021-06-18 - 主分类号： A61B1/313 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种无标记和ICG荧光结合的多模态腹腔镜成像系统，该系统包括复合光源、腹腔镜镜体、光耦合器、相机模块、相机控制器和显示器，复合光源至少复合包括白光成像光源、激光散斑成像光源和ICG荧光成像光源三种光源，复合光源连接至内窥镜镜体并用于均匀照亮成像区域，光耦合器设于腹腔镜镜体后端用于收集成像区域的表面反射的白光、背向散射的近红外激光和近红外荧光，相机模块设于光耦合器后端并用于白光图像、激光散斑图像和ICG荧光图像成像，显示器通过相机控制器连接至相机模块。与现有技术相比，本实用新型将白光成像、激光散斑成像和ICG荧光成像相结合，为腹腔镜手术提供多方面的血流和灌注信息，提高了手术精准度。
一种标记 icg 荧光结合多模态腹腔镜成像系统

[发明专利]一种超声换能器导航方法、导航装置、电子设备及可读存储介质-CN201910345437.1有效
发明人：施政恺;孙俊峰;刘凯;童善保 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2019-04-26 - 公布日： 2021-05-28 - 主分类号： A61N7/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种超声换能器导航方法、导航装置、电子设备及可读存储介质，所述超声换能器导航方法包括获取预定超声换能器的预定三维位置坐标和预定角度朝向向量，以及实际超声换能器的实时三维位置坐标和实时角度朝向向量；根据实时三维位置坐标和预定三维位置坐标之间的坐标差，确定实际超声换能器和预定超声换能器之间的实时三维位置偏差向量；根据实时角度朝向向量和预定角度朝向向量，确定实际超声换能器和预定超声换能器之间的实时角度朝向偏差向量。本发明能够以更直观的方式引导超声换能器到达预定的位置和角度朝向，降低导航过程中调整超声换能器位置和角度的难度，提高导航效率。
一种超声换能器导航方法装置电子设备可读存储介质

[发明专利]一种用于人体经颅超声刺激的超声换能器耦合装置-CN202010783242.8有效
发明人：张育崧;孙俊峰;施政恺;童善保 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2020-08-06 - 公布日： 2021-05-04 - 主分类号： A61N7/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于人体经颅超声刺激的超声换能器耦合装置，包括：自动调距机构、超声换能器、和水囊结构；其中自动调距机构与超声换能器的远近端连接，并且用于调节超声换能器与被试者头皮之间的轴向距离；超声换能器用于产生经颅超声刺激所需的聚焦超声波；水囊结构用于储存液态耦合介质，水囊结构包括液体耦合介质内腔和液体耦合介质外腔，并且水囊结构的液体耦合介质内腔的远端设有一与人体接触的声透膜；液体耦合介质内腔和液体耦合介质外腔流体连通，液体耦合介质内腔和液体耦合介质外腔存储有用于向被试者头皮传导超声波的液体耦合介质。该超声换能器耦合装置具有能够调节刺激深度、使用方法简单、能够准确定位、安全性好等优点。
一种用于人体超声刺激换能器耦合装置

[发明专利]一种超声换能器的实时导航方法及系统-CN201910429435.0有效
发明人：孙俊峰;施政恺;刘凯;童善保 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2019-05-22 - 公布日： 2021-03-16 - 主分类号： G01C21/00 文献下载
摘要：本申请公开了一种超声换能器的实时导航方法和系统，该导航方法包括：建立超声穿过颅骨的声场计算模型，基于超声时间反演对称性计算超声换能器的摆放位置及角度；实时获取所述超声换能器的在空间定位设备坐标系下的坐标，并转换为被试头部的三维模型坐标系下的坐标；对所述超声换能器的位置及角度进行实时矫正。
一种超声换能器实时导航方法系统

[发明专利]一种用于内窥镜的实时血流量获取方法、装置-CN202010934482.3在审
发明人： 童善保;郭勇;苗鹏 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2020-09-08 - 公布日： 2020-11-06 - 主分类号： G06T7/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种用于内窥镜的实时血流量获取方法、装置，该方法包括如下步骤：步骤S1，同步获取白光照明与近红外激光照明的内窥镜术野内的白光图像和激光散斑图像；步骤S2，利用激光散斑衬比计算方法从激光散斑图像中获得衬比度图像以及相对血流速度图像；步骤S3，将白光图像与衬比度图像或衬比度图像融合得到融合图像；步骤S4，在融合图像上选取截面；步骤S5，基于截面位置处的相对血流速度采用峰值点和平台边界点分析法计算血流量。与现有技术相比，本发明在集成激光散斑成像的内窥镜成像系统中，实现了感兴趣区截面的实时血流量准确可靠的计算，在集成激光散斑成像的内窥镜成像系统中，实现了感兴趣区截面的实时血流量计算和显示。
一种用于内窥镜实时血流获取方法装置

[发明专利]基于机械臂的人体经颅超声刺激自动定位系统和方法-CN202010707340.3在审
发明人：孙俊峰;张育崧;施政恺;童善保 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2020-07-21 - 公布日： 2020-10-13 - 主分类号： A61N7/00 文献下载
摘要：本申请公开了一种基于机械臂的人体经颅超声刺激自动定位系统和方法，所述系统用于自动地向头颅的预设位置进行超声刺激，包括：输入模块、空间定位模块、超声刺激模块、安全椭球确定模块、和控制模块；其中所述输入模块用于输入被试者的脑CT或磁共振扫描数据；所述空间定位模块用于实时获取头颅的三维坐标信息，并实时获取超声刺激模块的三维坐标信息；所述安全椭球确定模块用于确定包围整个头颅并与头颅外表面形成预定安全距离的安全椭球；所述控制模块用于控制所述多自由度机械臂带动超声换能器耦合装置移动，使得超声换能器耦合装置与头颅在头皮预设位置形成贴合接触，该自动定位系统和方法具有高空间精度、高可靠性的优点。
基于机械人体超声刺激自动定位系统方法

[发明专利]一种用于脑外科手术的多模态监测系统及方法-CN202010259356.2在审
发明人： 童善保;苗鹏;乔丹蕾 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2020-04-03 - 公布日： 2020-08-04 - 主分类号： A61B5/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种用于脑外科手术的多模态监测系统及方法，用于脑外科术中血氧、血流分布的多模态监控，系统包括：光源模块：光声成像光源和激光散斑成像光源；共光路扫描模块：将2路光源的激光束合并，并二维扫描目标区域；光声波采集模块：采集目标区域的光声波信号；激光散斑采集模块：采集目标区域的激光散斑；处理器：控制各模块运行，并基于光声波信号计算目标区域的血氧分布、基于激光散斑计算目标区域的血流分布；显示器：呈现处理器获取的目标区域的血氧分布和血流分布。与现有技术相比，本发明可实现脑外科手术过程中无创、不需造影剂的情况下实时监测脑血氧、血流信息，从而为手术操作提供更多引导和参考，不干扰手术的进程。
一种用于脑外科手术多模态监测系统方法

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