一种皮肤病灶适形材料及制作方法

技术领域

本发明属于医学材料技术领域，具体涉及一种皮肤病灶适形材料及制作方法。

背景技术

疤痕疙瘩是由于创伤(烧伤、外伤、虫咬伤等)或感染后，以胶原等大量结缔组织基质过度增生和沉积为特征的一种皮肤纤维化疾病。它是皮肤科常见疾病，好发于胸前、背部、肩部、耳垂等部位。单纯行手术切除、涂药、激光等方法疗效均不理想，复发率高，且复发后增生更快，病损增大给治疗带来难度。

放射性核素敷贴治疗是核医学中经济实用、疗效确切、比较成熟的技术。由于这种疗法对瘢痕增生、皮肤血管瘤等疾病治疗效果好，非创伤性，只对病变组织发生作用，不对正常组织造成损害，容易被患者接受，无任何痛苦，治疗后副作用极少见，操作简单，治疗方便，因而临床应用广泛。核素敷贴治疗方法简便，无需住院，整个过程无需手术、无创、无痛感、无骨髓抑制作用，复发率低。

核素敷贴器利用的是密闭放射源锶90-钇90，通过其产生的β射线对瘢痕组织进行照射，β射线穿透能力弱(仅2-3mm)，电离作用较强，而纤维母细胞对β射线很敏感，因此局部病变组织受β射线照射后发生电离辐射生物效应，可抑制血管再生和炎症反应，使增生过快的病变组织细胞分裂速度减慢，分裂间期延长，直至完全抑制，从而达到治愈瘢痕疙瘩和预防瘢痕疙瘩复发的目的。

通常的敷贴治疗过程中，医生会为患者准备一张铅橡胶皮垫，根据病灶大小范围和形状在铅橡胶皮垫上剪出一个与瘢痕组织形状相同的洞，将铅橡胶皮垫贴在瘢痕周围，遮挡住正常皮肤，再把核素锶90敷贴器放在上面，对瘢痕组织进行照射治疗。敷贴器紧贴在病变皮肤表面对病变部位进行照射，不会引起深部和邻近组织损伤，瘢痕组织则因局部照射后细胞分裂速度减低而受到控制。

现有技术中也有采用

此外，其他皮肤疾病的治疗时，也需要与病灶适形的材料以敷贴病灶。

但是日常所使用的敷贴治疗技术存在一定的缺陷和不足。由于不同病人的病灶大小、形状不尽相同，所剪出的与病灶组织形状相同的敷贴材料也各有不同，这大大增加了临床的工作量。此外，作为遮挡正常皮肤的橡胶皮垫也存在一定不足，在用于激光切割时，橡胶材质在高温下会碳化，发出刺鼻的气味，不能很好地满足病人需求。因此，亟需一种新型的皮肤病灶适形提取与病灶轮廓自动化制作的敷贴材料制作方法。

发明内容

本发明的目的之一在于，提供一种皮肤病灶适形材料的制作方法，解决现有技术中不同病人病灶的各异性所导致的敷贴制作困难，不能实现快速、精准治疗的问题。

本发明的目的之二在于，提供采用上述方法制备的皮肤病灶适形材料。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明公开的一种皮肤病灶适形材料的制作方法，包括如下步骤：

S1.拍照获取皮肤病灶图像；

S2.计算病灶区域信息：对图像进行处理，识别、计算出病灶区域形状及面积；

S3.将S2的病灶区域信息导入激光切割装置，激光切割装置根据病灶区域信息切割敷贴材料，获得病灶适形材料。

本发明的部分实施方案中，所述病灶适形材料用作屏蔽材料或敷贴治疗材料；

优选地，用作屏蔽材料时，所述步骤S3中，根据病灶区域信息将材料切割成遮挡病灶周围的正常皮肤、暴露病灶部位的形状；

优选地，用作敷贴治疗材料时，所述步骤S3中，根据病灶区域信息将材料切割成病灶形状，利于将病灶适形材料覆盖于病灶上。

本发明的一些实施方式中，采用滤纸作为敷贴治疗材料，将切割成病灶形状的滤纸吸收磷[32P]酸钠盐口服溶液后覆盖在病灶上，优为一种优选方式，滤纸表面用双层无毒透明薄膜覆盖，以达到治疗的目的。

本发明的部分实施方案中，所述S2中，获取皮肤病灶区域信息后，将皮肤病灶区域的范围扩大后再导入激光切割装置；优选地，扩大范围为1-8％；更优选为3-7％，进一步优选为5％。

本发明的部分实施方案中，所述S2计算病灶区域包括如下步骤：

S21.定义所使用的照相机的聚焦范围，将S1所获取的图片存入相应的位置，指定图片文件的路径，并加载图片；优选地，定义所使用的照相机的聚焦范围为A4纸张大小；

S22.进行图片设置：设置图片的灰度图像＝(R通道像素值+G通道像素值+B通道像素值)/3；

设置蓝色通道＝原色图像中蓝色的像素值；

设置红色通道＝原色图像中红色的像素值；

对于灰度图像中像素值大于200的像素，蓝色和红色通道的对应像素值设为0，即：对于所有像素坐标i,j，如果灰度图像(i,j)>200，那么蓝色通道(i,j)＝0和红色通道(i,j)＝0；

对于蓝色通道，像素值大于50的设为255，对于红色通道，像素值大于200的设为0，即：

对于所有像素坐标i,j，如果蓝色通道(i,j)>50，那么蓝色通道(i,j)＝255；

对于所有像素坐标i,j，如果红色通道(i,j)>200，那么红色通道(i,j)＝0；

S23.膨胀运算：对于蓝色通道中每个像素，如果该像素在盘形结构元素覆盖的区域内有任何一个像素值为255，则该像素设为255；

对于蓝色通道中像素值大于220的像素，红色通道的对应像素值设为0，即：

对于所有像素坐标i,j，如果蓝色通道(i,j)>220，那么红色通道(i,j)＝0；

对于红色通道，像素值大于或等于50的设为255，像素值小于200的设为0，即：

对于所有像素坐标i,j，如果红色通道(i,j)>＝50，那么红色通道(i,j)＝255；

对于所有像素坐标i,j，如果红色通道(i,j)<200，那么红色通道(i,j)＝0；

S24.闭运算：膨胀运算后进行腐蚀运算，用来填充物体内部的小洞，或者消除物体上的小凸起；

S25.使用Canny边缘检测算子检测边缘，得到的结果再用半径为2的盘形结构元素进行膨胀运算；

S26.根据如下公式计算病灶面积：

病灶面积＝大于0的元素数量/总的元素数量*A4面积，即:

病灶面积＝(BW2中像素值＞0的像素数量)/(BW2的总像素数量)*A4面积。

本发明的部分实施方案中，还包括校验步骤：在S2步骤中，计算出病灶区域信息后，打印病灶轮廓，并与病灶核对，无误后再将病灶区域信息导入激光切割装置。

本发明的部分实施方案中，激光切割机的功率为10-300w，用以满足不同厚度的材料切割要求。

本发明提供的上述皮肤病灶适形材料的制作方法制备得到的皮肤病灶适形材料。

所述敷贴材料包括治疗敷料、核素屏蔽材料；

优选地，所述治疗敷料包括滤纸；

优选地，所述核素屏蔽材料包括皮革、橡胶，其厚度为4-12mm。

所述核素屏蔽材料底部设有网格凸起，以增加与皮肤的摩擦力。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明设计科学，构思巧妙，实现皮肤病灶适形提取与病灶轮廓自动化制作，通过本发明方法得到的敷贴材料，使得敷贴治疗实施更简单、标准化，不易受到操作人员主观因素影响，尤其对于较大、不规则病变尤为适用，降低了医护人员的操作难度。

通过本技术方案得到的敷贴材料是根据每个病人的不同部位定制的，能够最好地适应不同病人的不同部位的病变皮肤形状，准确性较高，使用方便，能够保证敷贴材料的治疗或屏蔽效果。并且本方案使敷贴的制作自动化且精准迅速，贯彻了适形的特点，大大减少了敷贴制作的困难，加速了敷贴治疗的进程。

附图说明

附图1为本实施例的病灶与病灶轮廓对比图。

具体实施方式

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，如无特殊说明，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

下面结合具体的实施例，进一步阐述本申请。应理解，这些实施例仅用于说明本申请而不用于限制本申请的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照国家标准测定。若没有相应的国家标准，则按照通用的国际标准、常规条件、或按照制造厂商所建议的条件进行。

本发明公开的一种皮肤病灶适形材料的制作方法，包括如下步骤：

S1.拍照皮肤获取病灶图像；

S2.计算病灶识别区域信息：对图像进行处理，识别、计算出病灶区域形状及面积，并将病灶区域信息导入切割装置；

获取皮肤病灶区域信息后，将皮肤病灶区域的范围扩大后再导入激光切割装置；优选地，扩大范围为1-8％；更优选为3-7％，进一步优选为5％。

优选地，计算出病灶区域信息后，打印病灶轮廓，并与病灶核对，无误后再将病灶区域信息导入切割装置。

S3.切割装置根据病灶区域信息切割敷贴材料，获得病灶适形材料。

优选地，切割装置包括激光切割机、工业刀具。

优选地，激光切割机的功率为10-300w，用以满足不同厚度的材料切割要求。

其中，所述S2计算病灶区域包括如下步骤：

S21.定义所使用的照相机的聚焦范围，将S1所获取的图片存入相应的位置，指定图片文件的路径，并加载图片；优选地，定义所使用的照相机的聚焦范围为A4纸张大小；

S22.进行图片设置：设置图片的灰度图像＝(R通道像素值+G通道像素值+B通道像素值)/3；

设置蓝色通道＝原色图像中蓝色的像素值；

设置红色通道＝原色图像中红色的像素值；

对于灰度图像中像素值大于200的像素，蓝色和红色通道的对应像素值设为0，即：对于所有像素坐标i,j，如果灰度图像(i,j)>200，那么蓝色通道(i,j)＝0和红色通道(i,j)＝0；

对于蓝色通道，像素值大于50的设为255，对于红色通道，像素值大于200的设为0，即：

对于所有像素坐标i,j，如果蓝色通道(i,j)>50，那么蓝色通道(i,j)＝255；

对于所有像素坐标i,j，如果红色通道(i,j)>200，那么红色通道(i,j)＝0；

S23.膨胀运算：对于蓝色通道中每个像素，如果该像素在盘形结构元素覆盖的区域内有任何一个像素值为255，则该像素设为255；

对于蓝色通道中像素值大于220的像素，红色通道的对应像素值设为0，即：

对于所有像素坐标i,j，如果蓝色通道(i,j)>220，那么红色通道(i,j)＝0

对于红色通道，像素值大于或等于50的设为255，像素值小于200的设为0，即：

对于所有像素坐标i,j，如果红色通道(i,j)>＝50，那么红色通道(i,j)＝255；

对于所有像素坐标i,j，如果红色通道(i,j)<200，那么红色通道(i,j)＝0；

S24.闭运算：膨胀运算后进行腐蚀运算，用来填充物体内部的小洞，或者消除物体上的小凸起；

S25.使用Canny边缘检测算子检测边缘，得到的结果再用半径为2的盘形结构元素进行膨胀运算；

S26.根据如下公式计算病灶面积：

病灶面积＝大于0的元素数量/总的元素数量*A4面积，即:

病灶面积＝(BW2中像素值＞0的像素数量)/(BW2的总像素数量)*A4面积。

本发明实施例中，步骤S2采用MATLAB软件进行计算。

本发明还公开了采用制作方法制得的皮肤病灶适形材料。

所述敷贴材料包括治疗敷料、核素屏蔽材料，

优选地，所述治疗敷料包括滤纸；

优选地，所述核素屏蔽材料包括皮革、橡胶，其厚度为4-12mm。

优选地，所述核素屏蔽材料底部设有网格凸起，以增加与皮肤的摩擦力。

本发明的敷贴材料的材质为现有技术。

本发明实施例中所用的激光切割机的激光功率10-300w，激光波长200-1200mm。

实施例1

本实施例公开了本发明的皮肤病灶适形材料的制作方法：

S1.采用照相机拍照获取病灶图像；

S2.计算病灶区域信息：对图像进行处理，识别、计算出病灶区域形状及面积，并将病灶区域信息导入激光切割装置；

首先清除所有变量，关闭所有图形界面，清除命令行，定义A4面积＝宽度*长度＝21*29.7(平方厘米)，指定图片文件的路径，并加载图片。

过滤出灰度图像中像素值大于200的像素，并在蓝色和红色通道中将这些像素值设为0，对蓝色通道进行处理：将像素值大于50的设为255(白色)，并对于红色通道大于200的像素值设为0(黑色)，选用一个半径为1的盘形结构元素，利用膨胀运算对蓝色通道进行处理，增强图像中的主要区域，对于蓝色通道中像素值大于220的像素，将红色通道的相应像素设为0，对于红色通道，像素值大于或等于50的设为255，小于200的设为0，选取一个半径为20的盘形结构元素，对红色通道进行闭运算，将图像中的病灶小的空洞进行填充，填充闭运算后的图像中的洞孔，再使用'Canny'边缘检测算子检测边缘，得到的结果再用半径为2的盘形结构元素进行膨胀运算，显示处理后的图像，病灶面积＝大于0的元素数量/总的元素数量*A4面积，显示病灶面积，设置图像的单位和位置为指定的厘米值。

获取皮肤病灶区域信息后，将皮肤病灶区域的范围扩大5％后，打印病灶轮廓，并与病灶核对，无误后再将病灶区域信息导入激光切割装置。

S3.激光切割装置根据病灶区域信息切割屏蔽材料，获得适形屏蔽材料。

本实施例中所用的屏蔽材料厚度为12mm，其材质为皮革。

皮肤病灶适形材料所述屏蔽材料底部设有网格凸起，以增加与皮肤的摩擦力。

附图1为本实施例的病灶与病灶轮廓对比图；其中左图为病灶图，右图为采用本实施例步骤S2提取的病灶轮廓图。

采用本发明制得的皮肤病灶适形材料精准度高，与病灶的适配性好，准确性较高，使用方便，能够保证敷贴屏蔽材料的屏蔽效果。并且本发明使敷贴的制作自动化且精准迅速，贯彻了适形的特点，大大减少了敷贴制作的困难，加速了敷贴治疗的进程。

以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。