CN115963068B - 皮肤组织成分含量的测定方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及皮肤组织成分含量的测定方法及装置，涉及皮肤检测领域。该方法包括：获取样本薄片中待测组织成分在各预设含量下光谱强度差随入射光波长变化的标准曲线；将待测皮肤组织划分成n层，并将光依次聚焦到各层待测皮肤组织；绘制各层待测皮肤组织后向散射光的第一归一化曲线和入射光的第二归一化曲线；根据第一归一化曲线和第二归一化曲线绘制样品曲线；将样品曲线和各标准曲线比对，确定样品曲线对应的待测皮肤组织中待测组织成分的目标含量；根据各层待测皮肤组织中待测组织成分的目标含量，获得各层待测皮肤组织中待测组织成分的三维含量分布图。本申请用以解决无法准确且无损地检测皮肤中组织成分含量的问题。

Description

皮肤组织成分含量的测定方法及装置

技术领域

本申请涉及皮肤检测领域，尤其涉及一种皮肤组织成分含量的测定方法及装置。

背景技术

美容院使用的皮肤检测仪主要用于测定皮肤的角质、油脂、皱纹、肤色、色斑等，皮肤弹性测试仪通过量化皮肤显微的弹性，定量评估皮肤的弹性、张力、硬度和胶原纤维的老化。对活体组织中具体的某一组织成分的分析无法进行测定。以胶原蛋白为例，胶原蛋白可以提高皮肤的弹性，对于人来说随着年龄的增长，会引起皮肤内胶原蛋白的流失从而导致皮肤产生皱纹，胶原蛋白在调节表皮更新再生中起到非常重要的作用，可以促进细胞黏附和细胞增殖。胶原蛋白的测试通常采用提取胶原蛋白中含有的羟脯氨酸（HYP），采用分光光度法测定羟脯氨酸含量来确定胶原蛋白的含量。近年来，研究人员还采用高效液相色谱、液相色谱/质谱联用等方法测定胶原蛋白含量。这些方法无一例外需要从活体生物组织上取下一部分皮肤组织，将皮肤组织破坏、溶解后，通过测定物质的特征吸收峰面积，从而获得皮肤组织中胶原蛋白的含量。

不同组织成分的测定方法不同，以现有技术对皮肤中的各组织成分进行测试，需要将皮肤从活体组织中取样，通过破坏样本，测试某一特定物质达到测定皮肤中某一组织成分的目的。

以胶原蛋白为例，现有的胶原蛋白含量测试方法如下：

羟脯氨酸（HYP）分光光度检测法、高效液相色谱、液相色谱/质谱联用这些方法无一例外需要从活体组织上取下一部分皮肤组织，对取下的皮肤组织进行破坏处理后测定胶原蛋白含量。

现有技术中，还有采用荧光法对皮肤胶原蛋白进行测定，原理是胶原蛋白是皮肤组织中的结构性蛋白，胶原蛋白的数量和健康关系到外表皱纹的生成与皮肤的老化，由于胶原蛋白具有自体荧光，根据胶原蛋白的种类或交联状态的不同，真皮层荧光光谱或强度会发生变化，因此可以根据皮肤的荧光光谱来检验胶原蛋白含量及结构，只能得到一个大概的含量范围，且该方法只能检测皮肤胶原蛋白的含量，无法测定其它组织成分的含量。

发明内容

本申请提供了一种皮肤组织成分含量的测定方法及装置，用以解决无法准确且无损地检测皮肤中组织成分含量的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种皮肤组织成分含量的测定方法，包括：

获取样本薄片中待测组织成分在各预设含量下的光谱强度差随入射光波长变化的标准曲线，其中，所述光谱强度差是指入射光的光谱强度减去后向散射光的光谱强度获得的差值，所述样本薄片的厚度为预设厚度；

将待测皮肤样品划分成n层待测皮肤组织，并将光依次聚焦到各层所述待测皮肤组织，其中，各层所述待测皮肤组织的厚度等于所述预设厚度；

绘制各层所述待测皮肤组织的后向散射光的光谱强度随入射光波长变化的第一归一化曲线；

绘制各层所述待测皮肤组织的入射光的光谱强度随入射光波长变化的第二归一化曲线；

根据所述第一归一化曲线和所述第二归一化曲线，绘制各层所述待测皮肤组织的所述光谱强度差随入射光波长变化的样品曲线；

将所述样品曲线和各所述标准曲线比对，将相似度大于预设相似度值的标准曲线作为目标标准曲线，将所述目标标准曲线对应的预设含量作为所述样品曲线对应的待测皮肤组织中所述待测组织成分的目标含量；

根据各层所述待测皮肤组织中所述待测组织成分的目标含量，获得所述待测皮肤样品中所述待测组织成分的二维含量分布图；

将所述待测组织成分的二维含量分布图经过三维重建，生成所述待测组织成分的三维含量分布图。

第二方面，本申请实施例提供了一种皮肤组织成分含量的测定装置，包括：

获取模块，用于获取样本薄片中待测组织成分在各预设含量下的光谱强度差随入射光波长变化的标准曲线，其中，所述光谱强度差是指入射光的光谱强度减去后向散射光的光谱强度获得的差值，所述样本薄片的厚度为预设厚度；

第一处理模块，用于将待测皮肤样品划分成n层待测皮肤组织，并将光依次聚焦到各层所述待测皮肤组织，其中，各层所述待测皮肤组织的厚度等于所述预设厚度；

第一绘制模块，用于绘制各层所述待测皮肤组织的后向散射光的光谱强度随入射光波长变化的第一归一化曲线；

第二绘制模块，用于绘制各层所述待测皮肤组织的入射光的光谱强度随入射光波长变化的第二归一化曲线；

第三绘制模块，用于根据所述第一归一化曲线和所述第二归一化曲线，绘制各层所述待测皮肤组织的所述光谱强度差随入射光波长变化的样品曲线；

第二处理模块，用于将所述样品曲线和各所述标准曲线比对，将相似度大于预设相似度值的标准曲线作为目标标准曲线，将所述目标标准曲线对应的预设含量作为所述样品曲线对应的待测皮肤组织中所述待测组织成分的目标含量；

第三处理模块，用于根据各层所述待测皮肤组织中所述待测组织成分的目标含量，获得所述待测皮肤样品中所述待测组织成分的二维含量分布图；

第四处理模块，用于将所述待测组织成分的二维含量分布图经过三维重建，生成所述待测组织成分的三维含量分布图。

本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：本申请中，将待测皮肤样品划分成n层待测皮肤组织，并将光依次聚焦到各层待测皮肤组织，无需将待测皮肤样品从人体中取下来，实现无损检测，基于在体切片式技术，根据光聚焦深度变化绘制各层待测皮肤组织的光谱强度差随入射光波长变化的样品曲线，而且，通过样本薄片绘制待测组织成分在各预设含量下的光谱强度差随入射光波长变化的标准曲线，进一步将样品曲线和各标准曲线比对，能够准确地确定各层待测皮肤组织中待测组织成分的目标含量，进而获得待测皮肤样品中待测组织成分的二维含量分布图，将待测组织成分的二维含量分布图经过三维重建，生成待测组织成分的三维含量分布图，解决了无法准确且无损地检测皮肤中组织成分含量的问题。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例中皮肤组织成分含量的测定的方法流程示意图；

图2为本申请一个具体实施例中待测组织成分在不同预设含量下的标准曲线的示意图；

图3为本申请一个具体实施例中待测组织成分在不同预设含量下的标准曲线进行归一化处理后的示意图；

图4为本申请一个具体实施例中将待测皮肤样品划分成n层待测皮肤组织的示意图；

图5为本申请一个具体实施例中每一层的后向散射光的光谱强度与入射光波长之间的关系曲线的示意图；

图6为本申请一个具体实施例中各层待测皮肤组织的后向散射光的光谱强度随入射光波长变化的第一归一化曲线的示意图；

图7为本申请一个具体实施例中使用卡尺功能对表皮进行标记，测得表皮厚度的示意图；

图8为本申请一个具体实施例中按照方法一绘制的各层待测皮肤组织的光谱强度差随入射光波长变化的样品曲线的示意图；

图9为本申请一个具体实施例中将Z₁的第一归一化曲线中的数值，减去Z₂的第一归一化曲线中的数值，获得Z₂的样品曲线的示意图；

图10为本申请一个具体实施例中按照方法二绘制的各层待测皮肤组织的光谱强度差随入射光波长变化的样品曲线的示意图；

图11为本申请一个具体实施例中将样品曲线和各标准曲线比对的示意图；

图12为本申请实施例中皮肤组织成分含量的测定装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例中，提供了一种皮肤组织成分含量的测定方法。如图1所示，皮肤组织成分含量的测定的方法流程主要包括：

步骤101，获取样本薄片中待测组织成分在各预设含量下的光谱强度差随入射光波长变化的标准曲线。

其中，光谱强度差是指入射光的光谱强度减去后向散射光的光谱强度获得的差值，样本薄片的厚度为预设厚度。

样本薄片是用来模拟待测皮肤组织的。所有的标准曲线绘制过程中只能使用同一厚度的样本薄片，即样本薄片的厚度为预设厚度。其中，样本薄片的厚度可以为10μm、20μm、25μm、35μm、50μm、75μm、100μm等，可以根据用户需要设置。样本薄片的厚度为预设厚度，将待测皮肤样品划分成n层待测皮肤组织，并将光依次聚焦到各层待测皮肤组织，各层待测皮肤组织的厚度等于预设厚度，也就是样本薄片的厚度决定了测定过程中光聚焦深度的步进距离。

一个具体实施例中，获取样本薄片中待测组织成分在各预设含量下的光谱强度差随入射光波长变化的标准曲线，包括：以待测组织成分和分散介质为原料，配置不同含量的待测组织成分的溶液，将溶液制备成各样本薄片，其中，分散介质是指能够将待测组织成分均匀、稳定分散的液体分散剂，不同的样本薄片中待测组织成分的含量不同；将光照射向各样本薄片，绘制各样本薄片的后向散射光的光谱强度随入射光波长变化的第三归一化曲线，绘制各样本薄片的入射光的光谱强度随入射光波长变化的第四归一化曲线；根据第三归一化曲线和第四归一化曲线，绘制待测组织成分在各预设含量下的光谱强度差随入射光波长变化的标准曲线。

其中，待测组织成分是指待测试含量的组织成分，例如，待测组织成分可以是胶原蛋白。分散介质可以是包括蒸馏水、纯水、乙酸、乙醇、水-乙醇混合溶剂等在内的能够将待测组织成分均匀、稳定分散的液体分散剂。不同的样本薄片中待测组织成分的含量不同，每个样本薄片绘制一个标准曲线，即待测组织成分的每个含量绘制一个标准曲线。

一个具体实施例中，以待测组织成分和分散介质为原料，配置不同含量的待测组织成分的溶液，一般存在以下两种情况：

情况一

在待测组织成分由一种物质组成的情况下，以待测组织成分和分散介质为原料，改变待测组织成分和分散介质的比例，配置不同含量的待测组织成分的溶液。

其中，待测组织成分的含量是指待测组织成分占溶液总量的比值。

例如，待测组织成分的含量可以是10%、20%、30%……，或者5%、10%、15%……，或者1%、2%、3%……或者0.1%、0.2%、0.3%……等。

情况二

在待测组织成分由至少两种物质组成的情况下，以待测组织成分和分散介质为原料，保持待测组织成分中各种物质的比例不变，改变待测组织成分总量和分散介质的比例，配置不同含量的待测组织成分的溶液，改变待测组织成分中各种物质的比例，保持待测组织成分总量和分散介质的比例不变，配置不同含量的待测组织成分的溶液。

其中，待测组织成分的含量是待测组织成分中各种物质的比例不变，待测组织成分总量与分散介质的比例发生变化以及待测组织成分中各种物质的比例发生变化，待测组织成分总量和分散介质的比例不变时，待测组织成分总质量占溶液总质量的比值。

在待测组织成分由至少两种物质组成的情况下，需要将待测组织成分中的所有物质混合后与分散介质配置不同比例的溶液，分散后形成的溶液制备成样本薄片。

保持待测组织成分中各种物质的比例不变，改变待测组织成分总量和分散介质的比例，待测组织成分总量和分散介质的比例可以是10：90，20：80，30：70，40：60，50：50，60：40，70：30……，也可以为1：99，2：98，3：97……97：3，98：2，99：1，还可以为其它比例。以待测组织成分中含有两种物质为例，两种物质的混合比例可以为：10：90，20：80，30：70，40：60，50：50，60：40，70：30……，也可以为1：99，2：98，3：97……97：3，98：2，99：1，也可以为0.5：99.5，1：99，1.5：98.5……99：1，99.5：0.5等比例，还可以为其它比例。

例如：以待测组织成分为胶原蛋白为例，由于人体皮肤中的胶原蛋白主要以Ⅰ型胶原蛋白和Ⅲ型胶原蛋白为主，其它类型的胶原蛋白含量极少，因此在对胶原蛋白进行测试时，使用的胶原蛋白为Ⅰ型胶原蛋白和Ⅲ型胶原蛋白的混合物与液体分散剂配成胶原蛋白溶液，Ⅰ型胶原蛋白和Ⅲ型胶原蛋白的比例保持不变，胶原蛋白与溶液的质量比即胶原蛋白溶液浓度发生变化的条件下，绘制胶原蛋白溶液浓度变化条件下光谱强度差与入射光波长之间的标准曲线，根据Ⅰ型胶原蛋白和Ⅲ型胶原蛋白的混合比例不同，绘制在胶原蛋白与溶液质量比即胶原蛋白浓度相同的条件下，绘制Ⅰ型胶原蛋白和Ⅲ型胶原蛋白不同混合比例条件下光谱强度差与入射光波长的标准曲线。例如，组织成分含量1：代表Ⅰ型胶原蛋白和Ⅲ型胶原蛋白的比例为5：95，Ⅰ型胶原蛋白和Ⅲ型胶原蛋白的总量为50g，分散介质的质量为950g，胶原蛋白与溶液的质量比，即胶原蛋白浓度为5%；组织成分含量2：代表Ⅰ型胶原蛋白和Ⅲ型胶原蛋白的比例为5：95，Ⅰ型胶原蛋白和Ⅲ型胶原蛋白的总量为50g，分散介质的质量为450g，胶原蛋白与溶液的质量比，即胶原蛋白浓度为10%；组织成分含量3：代表Ⅰ型胶原蛋白和Ⅲ型胶原蛋白的比例为10：90，Ⅰ型胶原蛋白和Ⅲ型胶原蛋白的总量为50g，分散介质的质量为450g，胶原蛋白与溶液的质量比，即胶原蛋白浓度为10%。

一个具体实施例中，如图2所示，为待测组织成分在不同预设含量下的标准曲线的示意图。图2中，横轴是入射光波长λ，纵轴是光谱强度差。图2中，展示出了待测组织成分在3个预设含量下的标准曲线，分别是组织成分含量1、组织成分含量2以及组织成分含量3。组织成分含量1、组织成分含量2以及组织成分含量3代表待测组织成分的含量变化。一个具体实施例中，如图3所示，为将待测组织成分在不同预设含量下的标准曲线进行归一化处理后的示意图。

步骤102，将待测皮肤样品划分成n层待测皮肤组织，并将光依次聚焦到各层待测皮肤组织。

其中，各层待测皮肤组织的厚度等于预设厚度。将光依次聚焦到各层待测皮肤组织，待测皮肤组织的不同层以Z₁、Z₂、Z₃……Z_n表示，数字越大，代表所在层在待测皮肤中的深度越深。一个具体实施例中，如图4所示，为将待测皮肤样品划分成n层待测皮肤组织的示意图。图4中，第一层待测皮肤组织，即Z₁所处位置为暴露于空气中的组织层。其余均为不与空气接触的组织层。Z₁的位置是表皮层的最上层，Z₁是第一层待测皮肤组织，Z₂是第二层待测皮肤组织，Z_n是第n层待测皮肤组织。Z₂所处位置的深度为Z₁所处位置的深度加上预设厚度，Z₃所处位置的深度为Z₂所处位置的深度加上预设厚度。待测皮肤样品中n的数量越多，得到的数据量和关系曲线图越多，在实际应用中，需要根据实际需要的数据量和设备硬件情况确定n的数量。

步骤103，绘制各层待测皮肤组织的后向散射光的光谱强度随入射光波长变化的第一归一化曲线。

后向散射光的光谱强度可以直接测定得到。每一层都做一条该层的后向散射光的光谱强度与入射光波长之间的关系曲线。一个具体实施例中，如图5所示，为每一层的后向散射光的光谱强度与入射光波长之间的关系曲线的示意图。图5中，横轴是入射光波长λ，纵轴是后向散射光的光谱强度。不同的层以Z₁、Z₂、Z_n表示。将图5中的每一层的后向散射光的光谱强度与入射光波长之间的关系曲线，进行归一化处理，获得各层待测皮肤组织的后向散射光的光谱强度随入射光波长变化的第一归一化曲线。一个具体实施例中，如图6所示，各层待测皮肤组织的后向散射光的光谱强度随入射光波长变化的第一归一化曲线的示意图。

步骤104，绘制各层待测皮肤组织的入射光的光谱强度随入射光波长变化的第二归一化曲线。

步骤105，根据第一归一化曲线和第二归一化曲线，绘制各层待测皮肤组织的光谱强度差随入射光波长变化的样品曲线。

本申请中提出了两种不同的方法，来绘制各层待测皮肤组织的入射光的光谱强度随入射光波长变化的第二归一化曲线，进而，绘制各层待测皮肤组织的光谱强度差随入射光波长变化的样品曲线。这两种方法具体如下：

方法一

绘制各层待测皮肤组织的入射光的光谱强度随入射光波长变化的第二归一化曲线，包括：获取待测皮肤样品中的表皮厚度；获取各层待测皮肤组织的光谱强度衰减曲线；根据入射光的光谱强度、表皮厚度和各层待测皮肤组织的光谱强度衰减曲线，拟合得到各层待测皮肤组织的第二归一化曲线。

其中，获取待测皮肤样品中的表皮厚度，包括：将光相干断层扫描成像（OCT）系统的样品臂的光照射向待测皮肤样品后形成的后向散射光与参考臂的反射光相互干涉，形成干涉光；将干涉光由光信号转化为电信号，经过光相干断层扫描成像算法的解算，形成待测皮肤样品的三维组织图像；使用光相干断层扫描成像中的卡尺功能，对表皮进行标记，测得待测皮肤样品中的表皮厚度。一个具体实施例中，如图7所示，为使用卡尺功能对表皮进行标记，测得表皮厚度的示意图。使用卡尺功能对表皮层进行标记，表皮层的厚度即为表皮厚度。

光照射向待测皮肤样品后，待测皮肤样品中的各组织成分会将光进行吸收和散射，照射深度越深，光发生散射的现象越严重，因此出现随着光照射深度的加深，光发生衰减的现象越严重，对待测皮肤样品中各组织成分的含量测定影响较大，因此通过将光的照射深度对光谱强度做衰减曲线，获得随光的照射深度变化的光谱强度衰减曲线，即各层待测皮肤组织的光谱强度衰减曲线。

根据第一归一化曲线和第二归一化曲线，绘制各层待测皮肤组织的光谱强度差随入射光波长变化的样品曲线，包括：将同一层待测皮肤组织的第二归一化曲线中的数值，减去第一归一化曲线中的数值，获得各层待测皮肤组织的光谱强度差随入射光波长变化的样品曲线。

一个具体实施例中，如图8所示，为按照方法一绘制的各层待测皮肤组织的光谱强度差随入射光波长变化的样品曲线的示意图。

方法二

绘制各层待测皮肤组织的入射光的光谱强度随入射光波长变化的第二归一化曲线，包括：直接测定绘制第一层待测皮肤组织的第二归一化曲线，其中，第一层待测皮肤组织为暴露于空气中的组织层；直接测定绘制第i层待测皮肤组织的第一归一化曲线，将第i层待测皮肤组织的第一归一化曲线作为第（i+1）层待测皮肤组织的第二归一化曲线，其中，i大于或等于1，小于n，且i为正整数。

根据第一归一化曲线和第二归一化曲线，绘制各层待测皮肤组织的光谱强度差随入射光波长变化的样品曲线，包括：直接测定绘制第一层待测皮肤组织的样品曲线；将第i层待测皮肤组织的第一归一化曲线中的数值，减去第（i+1）层待测皮肤组织的第一归一化曲线中的数值，获得第（i+1）层待测皮肤组织的样品曲线，其中，i为正整数，且i大于或等于1，小于n。

因为方法二中不用测量表皮厚度，所以需要将第i层待测皮肤组织的第一归一化曲线中的数值，减去第（i+1）层待测皮肤组织的第一归一化曲线中的数值，获得第（i+1）层待测皮肤组织的样品曲线。例如，i=1，将Z₁的第一归一化曲线中的数值，减去Z₂的第一归一化曲线中的数值，获得Z₂的样品曲线，将Z₂的第一归一化曲线中的数值，减去Z₃的第一归一化曲线中的数值，获得Z₃的样品曲线，将Z_n-1的第一归一化曲线中的数值，减去Z_n的第一归一化曲线中的数值，获得Z_n的样品曲线。步进变化为两层待测组织成分的第一归一化曲线之间的数据差值，步进变化可以为相邻两层之间的差值，也可以为非相邻两层之间的差值，但绘制的所有曲线的步进变化距离必须相同，且上一个步进变化的下层待测组织作为下一个步进变化的上层待测组织。一个具体实施例中，如图9所示，为将Z₁的第一归一化曲线中的数值，减去Z₂的第一归一化曲线中的数值，获得Z₂的样品曲线的示意图。一个具体实施例中，如图10所示，为按照方法二绘制的各层待测皮肤组织的光谱强度差随入射光波长变化的样品曲线的示意图。

步骤106，将样品曲线和各标准曲线比对，将相似度大于预设相似度值的标准曲线作为目标标准曲线，将目标标准曲线对应的预设含量作为样品曲线对应的待测皮肤组织中待测组织成分的目标含量。

其中，预设相似度值可以是经验值，也可以是多次试验得到的数值。例如，预设相似度值可以设置为95%。

将样品曲线和各个标准曲线比对的方法可以包括：基于点的DTW（Dynamic TimeWarping，动态时间归整）、EDR（Edit Distance on Real sequence，编辑距离），基于形状的Frechet、Hausdorff，基于分段的One way distance、LIP distance等，也可以使用下面这个具体实施例的简单方法进行对比。

一个具体实施例中，将样品曲线和各标准曲线比对，将相似度大于预设相似度值的标准曲线作为目标标准曲线，包括：将样品曲线和各标准曲线放到相同的像素集的范围内，其中，像素集的长宽需要将样品曲线和各标准曲线的横纵坐标完全包含在内；比对像素集的范围内样品曲线和各标准曲线上各点所处像素集的横纵坐标；将像素集的范围内和样品曲线上各点所处像素集的横纵坐标相同坐标超过预设比例值的标准曲线作为目标标准曲线。

其中，像素集的大小根据曲线的横纵坐标进行确定，要将所有曲线的横纵坐标范围包含在内，像素集的大小可以为300*300，600*600，900*900，1200*1200，2048*2048等。

一个具体实施例中，如图11所示，为将样品曲线和各标准曲线比对的示意图。图11中，图A-G为在同一坐标系下绘制出来的曲线图，其中图A-F为不同胶原蛋白含量的标准曲线图，图G为被测样品的胶原蛋白含量曲线图，将图A-F和图G的曲线放置在一个像素集内比较，所有图像均处于像素为600*600的像素集中，将被测样品图G的曲线与图A-F的标准曲线图进行对比，被测样品图G所示的两个波峰和一个波谷在像素集中所处位置，假设从左到右波峰和波谷所处的像素点分别为（100，400）（280，50）和（350，270），对比标准曲线图A-F六个图中，图E与图G有相同数量的波峰和波谷，且波峰和波谷在像素集中所处的像素点的位置相同，继续比对图E和图G中曲线上其它点所处的像素点的位置，若图E和图G中曲线上的其它点在所处的像素点位置有超过95%相同的情况下，则认定图E和图G是相似图，代表图E的标准曲线所处的胶原蛋白含量与图G中的胶原蛋白含量相同，即可得出图G的胶原蛋白含量。

步骤107，根据各层待测皮肤组织中待测组织成分的目标含量，获得待测皮肤样品中待测组织成分的二维含量分布图。

步骤108，将待测组织成分的二维含量分布图经过三维重建，生成待测组织成分的三维含量分布图。

综上，本申请中，将待测皮肤样品划分成n层待测皮肤组织，并将光依次聚焦到各层待测皮肤组织，无需将待测皮肤样品从人体中取下来，实现无损检测，基于在体切片式技术，根据光聚焦深度变化绘制各层待测皮肤组织的光谱强度差随入射光波长变化的样品曲线，而且，通过样本薄片绘制待测组织成分在各预设含量下的光谱强度差随入射光波长变化的标准曲线，进一步将样品曲线和各标准曲线比对，能够准确地确定各层待测皮肤组织中待测组织成分的目标含量，进而获得待测皮肤样品中待测组织成分的含量分布图，将待测组织成分的二维含量分布图经过三维重建，生成待测组织成分的三维含量分布图，解决了无法准确且无损地检测皮肤中组织成分含量的问题。

基于同一构思，本申请实施例中提供了一种皮肤组织成分含量的测定装置，该装置的具体实施可参见方法实施例部分的描述，重复之处不再赘述，如图12所示，该装置主要包括：

获取模块1201，用于获取样本薄片中待测组织成分在各预设含量下的光谱强度差随入射光波长变化的标准曲线，其中，所述光谱强度差是指入射光的光谱强度减去后向散射光的光谱强度获得的差值，所述样本薄片的厚度为预设厚度；

第一处理模块1202，用于将待测皮肤样品划分成n层待测皮肤组织，并将光依次聚焦到各层所述待测皮肤组织，其中，各层所述待测皮肤组织的厚度等于所述预设厚度；

第一绘制模块1203，用于绘制各层所述待测皮肤组织的后向散射光的光谱强度随入射光波长变化的第一归一化曲线；

第二绘制模块1204，用于绘制各层所述待测皮肤组织的入射光的光谱强度随入射光波长变化的第二归一化曲线；

第三绘制模块1205，用于根据所述第一归一化曲线和所述第二归一化曲线，绘制各层所述待测皮肤组织的所述光谱强度差随入射光波长变化的样品曲线；

第二处理模块1206，用于将所述样品曲线和各所述标准曲线比对，将相似度大于预设相似度值的标准曲线作为目标标准曲线，将所述目标标准曲线对应的预设含量作为所述样品曲线对应的待测皮肤组织中所述待测组织成分的目标含量；

第三处理模块1207，用于根据各层所述待测皮肤组织中所述待测组织成分的目标含量，获得所述待测皮肤样品中所述待测组织成分的二维含量分布图；

第四处理模块1208，用于将所述待测组织成分的二维含量分布图经过三维重建，生成所述待测组织成分的三维含量分布图。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种皮肤组织成分含量的测定方法，其特征在于，包括：

获取样本薄片中待测组织成分在各预设含量下的光谱强度差随入射光波长变化的标准曲线，其中，所述光谱强度差是指入射光的光谱强度减去后向散射光的光谱强度获得的差值，所述样本薄片的厚度为预设厚度；

将待测皮肤样品划分成n层待测皮肤组织，并将光依次聚焦到各层所述待测皮肤组织，其中，各层所述待测皮肤组织的厚度等于所述预设厚度；

绘制各层所述待测皮肤组织的后向散射光的光谱强度随入射光波长变化的第一归一化曲线；

绘制各层所述待测皮肤组织的入射光的光谱强度随入射光波长变化的第二归一化曲线；

根据所述第一归一化曲线和所述第二归一化曲线，绘制各层所述待测皮肤组织的所述光谱强度差随入射光波长变化的样品曲线；

将所述样品曲线和各所述标准曲线比对，将相似度大于预设相似度值的标准曲线作为目标标准曲线，将所述目标标准曲线对应的预设含量作为所述样品曲线对应的待测皮肤组织中所述待测组织成分的目标含量；

根据各层所述待测皮肤组织中所述待测组织成分的目标含量，获得所述待测皮肤样品中所述待测组织成分的二维含量分布图；

将所述待测组织成分的二维含量分布图经过三维重建，生成所述待测组织成分的三维含量分布图。

2.根据权利要求1所述的皮肤组织成分含量的测定方法，其特征在于，所述获取样本薄片中待测组织成分在各预设含量下的光谱强度差随入射光波长变化的标准曲线，包括：

以所述待测组织成分和分散介质为原料，配置不同含量的所述待测组织成分的溶液，将所述溶液制备成各所述样本薄片，其中，所述分散介质是指能够将所述待测组织成分均匀、稳定分散的液体分散剂，不同的所述样本薄片中所述待测组织成分的含量不同；

将光照射向各所述样本薄片，绘制各所述样本薄片的后向散射光的光谱强度随入射光波长变化的第三归一化曲线，绘制各所述样本薄片的入射光的光谱强度随入射光波长变化的第四归一化曲线；

根据所述第三归一化曲线和所述第四归一化曲线，绘制所述待测组织成分在各预设含量下的光谱强度差随入射光波长变化的标准曲线。

3.根据权利要求2所述的皮肤组织成分含量的测定方法，其特征在于，所述以所述待测组织成分和分散介质为原料，配置不同含量的所述待测组织成分的溶液，包括：

在所述待测组织成分由一种物质组成的情况下，以所述待测组织成分和分散介质为原料，改变所述待测组织成分和所述分散介质的比例，配置不同含量的所述待测组织成分的溶液，其中，所述待测组织成分的含量是指所述待测组织成分占溶液总量的比值；

在所述待测组织成分由至少两种物质组成的情况下，以所述待测组织成分和分散介质为原料，保持所述待测组织成分中各种物质的比例不变，改变待测组织成分总量和所述分散介质的比例，配置不同含量的所述待测组织成分的溶液，改变所述待测组织成分中各种物质的比例，保持待测组织成分总量和所述分散介质的比例不变，配置不同含量的所述待测组织成分的溶液，其中，所述待测组织成分的含量是指所述待测组织成分中各种物质的比例不变，待测组织成分总量与分散介质的比例发生变化以及所述待测组织成分中各种物质的比例发生变化，待测组织成分总量和所述分散介质的比例不变时，待测组织成分总量占溶液总量的比值。

4.根据权利要求1所述的皮肤组织成分含量的测定方法，其特征在于，所述绘制各层所述待测皮肤组织的入射光的光谱强度随入射光波长变化的第二归一化曲线，包括：

获取所述待测皮肤样品中的表皮厚度；

获取各层待测皮肤组织的光谱强度衰减曲线；

根据入射光的光谱强度、所述表皮厚度和所述各层待测皮肤组织的光谱强度衰减曲线，拟合得到各层待测皮肤组织的第二归一化曲线。

5.根据权利要求4所述的皮肤组织成分含量的测定方法，其特征在于，所述获取所述待测皮肤样品中的表皮厚度，包括：

将光相干断层扫描成像系统的样品臂的光照射向所述待测皮肤样品后形成的后向散射光与参考臂的反射光相互干涉，形成干涉光；

将所述干涉光由光信号转化为电信号，经过光相干断层扫描成像算法的解算，形成所述待测皮肤样品的三维组织图像；

使用光相干断层扫描成像中的卡尺功能，对表皮进行标记，测得所述待测皮肤样品中的表皮厚度。

6.根据权利要求4或5所述的皮肤组织成分含量的测定方法，其特征在于，所述根据所述第一归一化曲线和所述第二归一化曲线，绘制各层所述待测皮肤组织的所述光谱强度差随入射光波长变化的样品曲线，包括：

将同一层所述待测皮肤组织的所述第二归一化曲线中的数值，减去所述第一归一化曲线中的数值，获得各层所述待测皮肤组织的所述光谱强度差随入射光波长变化的样品曲线。

7.根据权利要求1所述的皮肤组织成分含量的测定方法，其特征在于，所述绘制各层所述待测皮肤组织的入射光的光谱强度随入射光波长变化的第二归一化曲线，包括：

直接测定绘制第一层待测皮肤组织的第二归一化曲线，其中，所述第一层待测皮肤组织为暴露于空气中的组织层；

直接测定绘制第i层待测皮肤组织的第一归一化曲线，将所述第i层待测皮肤组织的第一归一化曲线作为第（i+1）层待测皮肤组织的第二归一化曲线，其中，i大于或等于1，小于n，且i为正整数。

8.根据权利要求7所述的皮肤组织成分含量的测定方法，其特征在于，所述根据所述第一归一化曲线和所述第二归一化曲线，绘制各层所述待测皮肤组织的所述光谱强度差随入射光波长变化的样品曲线，包括：

直接测定绘制第一层待测皮肤组织的样品曲线；

将第i层待测皮肤组织的第一归一化曲线中的数值减去第（i+1）层待测皮肤组织的第一归一化曲线中的数值，获得第（i+1）层待测皮肤组织的样品曲线，其中，i为正整数，且i大于或等于1，小于n。

9.皮肤组织成分含量的测定装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取样本薄片中待测组织成分在各预设含量下的光谱强度差随入射光波长变化的标准曲线，其中，所述光谱强度差是指入射光的光谱强度减去后向散射光的光谱强度获得的差值，所述样本薄片的厚度为预设厚度；

第一处理模块，用于将待测皮肤样品划分成n层待测皮肤组织，并将光依次聚焦到各层所述待测皮肤组织，其中，各层所述待测皮肤组织的厚度等于所述预设厚度；

第一绘制模块，用于绘制各层所述待测皮肤组织的后向散射光的光谱强度随入射光波长变化的第一归一化曲线；

第二绘制模块，用于绘制各层所述待测皮肤组织的入射光的光谱强度随入射光波长变化的第二归一化曲线；

第三绘制模块，用于根据所述第一归一化曲线和所述第二归一化曲线，绘制各层所述待测皮肤组织的所述光谱强度差随入射光波长变化的样品曲线；

第二处理模块，用于将所述样品曲线和各所述标准曲线比对，将相似度大于预设相似度值的标准曲线作为目标标准曲线，将所述目标标准曲线对应的预设含量作为所述样品曲线对应的待测皮肤组织中所述待测组织成分的目标含量；

第三处理模块，用于根据各层所述待测皮肤组织中所述待测组织成分的目标含量，获得所述待测皮肤样品中所述待测组织成分的二维含量分布图；

第四处理模块，用于将所述待测组织成分的二维含量分布图经过三维重建，生成所述待测组织成分的三维含量分布图。

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