一种血液流速的测量装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种血液流速的测量装置及方法。采用本发明专利技术实施例提供的一种血液流速的测量装置及方法的技术方案，通过在样品臂模块中设置光路旋转反射模块，将分束到样品臂模块的光束进行旋转，并将旋转后的光束传输给被检测物体，然后分束器接收样品臂模块散射回来的光，并与参考臂反射回来的光发生干涉，探测模块探测到干涉光，处理模块根据该干涉光，获得被检测物体的至少一个血管的与旋转角度对应的至少一个血液流速分量，并根据至少一个血液流速分量，获得被检测物体的至少一个血管的绝对血液流速，从而可以在不需要知道扫描光束与血液流动方向之间的夹角的情况下就可以简便而准确测量出血液的流速。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种血液流速的测量装置及方法
本专利技术涉及光学相干断层成像
，尤其涉及一种血液流速的测量装置及方法。
技术介绍
光学相干断层成像技术（OpticalCoherenceTomography，简称OCT）是一种新型的光学成像技术，能够对组织结构域生理功能进行非侵入、高分辨率的在体成像，在生物医学成像与无损检测领域有着广泛应用前景。为了获得组织的功能信息，多种功能型OCT相继得到发展。其中，多普勒OCT能够实现血液流速的成像，在医学研究和临床应用中具有重要意义。OCT的可用性允许测量多普勒频移，但此信息单独地只能与沿扫描方向的血液流量相关联，在多普勒频移中未直接反映沿垂直于扫描光束的方向的血液运动。因此，为了测量血液的准确流速，还必须知道扫描光束与血液流动方向之间的夹角。如图1所示，OCT信号可以通过相位解析得到沿探测光方向的流速分量v1，但是由于流速和探测光之间存在夹角，无法得到整个流速v。OCT的测量精度直接受到多普勒角、取样定律和频率分辨率等因素的制约。在实际应用中，如活体组织中血液流速监测，常常由于血管几何形状复杂以及深埋在高散射生物组织中而无法确定多普勒角的大小，导致往往只能进行定性分析。所以为了测得真正的流速，目前有两种方法：一种是通过双环方式扫描，得到血管近似的落差，从而得到夹角算出血流量，专利申请号为CN200880018565.5、专利技术名称为“使用多普勒光学相干层析成像进行血液流量测量的方法和系统”的文件中描述了这种扫描方法。这种方法的缺点是测量内环和外环之间存在时间差(即一幅OCT图像的采集时间)。在这段时间内眼睛可能前后移动，从而导致计算的夹角不准确，流速也就不能准确得到。另外一种方法参见文献《BidirectionalDopplerFourier-domainopticalcoherencetomographyformeasurementofabsoluteflowvelocitiesinhumanretinalvessels》(《OPTICSLETTERS》，Vol.33，No.24，2008年12月15日)，该文献的内容通过引用全部包含在本专利技术的内容中。如图2所示，用偏振装置把OCT入射光分为两束偏振态正交、有一定距离的平行光，于是这两束光学照射在眼底时的方向K1和K2之间就存在一个夹角Δα。OCT返回光分别用两个光谱仪接收，从而同时得到K1和K2的OCT信号，进行多普勒计算K1、K2光束测得的相位移动：φ1＝2K1vT,φ2＝2K2vT….公式(1)这两个相位之间存在差别，即：….公式(2)其中v就是真正的流速。β角是流速(血管方向)和K1、K2组成平面之间的夹角，这个夹角可以通过眼底成像设备得到。这种方法的优点是测量血管的流速更准确，缺点是：1、光路复杂，使用偏振器件导致OCT系统无法使用基于光纤的系统，光路不稳定；2、使用两套光谱仪同时对两种偏振态的干涉光进行测量，成本高；3、无法测量当β角为90°时的情况，因为一旦等于90°，则两束光测量的相位移动一定是相等的。因此这个方法无法做视盘环扫。因为环扫的时候很可能碰到方向和K1K2平面垂直的血管。综上所述，如何提供一种简便而准确的血液流速的测量装置及方法是当前迫切需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种血液流速的测量装置及方法，在不需测得扫描光束与血液流动方向之间的夹角下可以简便而准确地实现血液流速的测量。一方面，提供了一种血液流速的测量装置，包括：与分束器的一端分别连接的光源和探测模块、与所述分束器的另一端分别连接的参考臂和样品臂模块、以及与所述探测模块连接的处理模块，所述光源输出的光经过所述分束器向所述样品臂模块和所述参考臂提供光，所述样品臂模块包括至少一个透镜，其特征在于，所述样品臂模块还包括光路旋转反射模块；所述光路旋转反射模块将所述光源经所述分束器分束到所述样品臂模块的光束进行0°～360°的旋转，并将旋转后的所述光束经所述至少一个透镜传输给被检测物体；所述分束器接收所述样品臂模块散射回来的光，并与所述参考臂反射回来的光发生干涉，所述探测模块用于探测所述干涉光；所述处理模块用于根据所述干涉光，获得所述被检测物体的至少一个血管的与所述旋转角度对应的至少一个血液流速分量，并根据所述至少一个血液流速分量，获得所述被检测物体的至少一个血管的绝对血液流速。优选地，所述处理模块用于根据所述至少一个血液流速分量，获得所述被检测物体的至少一个血管的绝对血液流速，具体为：所述处理模块用于根据所述至少一个血液流速分量中的最大流速分量和最小流速分量，获得所述被检测物体的至少一个血管的绝对血液流速。优选地，所述光路旋转反射模块包括至少一个可变方向的光反射装置和相应的驱动装置。优选地，所述旋转后的光束为平行的、具有设定距离的光束。优选地，所述样品臂反射装置还包括扫描模块；所述旋转后的光束经所述扫描模块和所述至少一个透镜传输给所述被检测物体；所述扫描模块用于转动设定角度，利用所述旋转后的光束扫描所述被检测物体的至少一个血管，以获得所述至少一个血管的至少一个血液流速分量。另一方面，提供了一种血液流速的测量方法，包括：将光源输出的光分束为第一光束和第二光束，所述第一光束和第二光束分别提供给参考臂和样品臂模块；将所述第二光束进行0°～360°的旋转，并将旋转后的所述第二光束传输给被检测物体；接收所述样品臂模块散射回来的光，并与所述参考臂反射回来的光发生干涉，并探测所述干涉光；根据探测到的所述干涉光，获得所述被检测物体的至少一个血管的与所述旋转角度对应的至少一个血液流速分量；根据所述至少一个血液流速分量，获得所述被检测物体的至少一个血管的绝对血液流速。优选地，所述根据所述至少一个血液流速分量，获得所述被检测物体的至少一个血管的绝对血液流速，具体为：根据所述至少一个血液流速分量中的最大流速分量和最小流速分量，获得所述被检测物体的至少一个血管的绝对血液流速。优选地，所述旋转后的第二光束为平行的、具有设定距离的光束。优选地，所述将旋转后的所述第二光束传输给被检测物体，具体为：将旋转后的所述第二光束经扫描模块传输给所述被检测物体，将所述扫描模块转动设定角度，利用所述旋转后的第二光束扫描所述被检测物体的至少一个血管，以获得所述至少一个血管的至少一个血液流速分量。优选地，所述样品臂模块包括光路旋转反射模块和至少一个透镜，所述光路旋转反射模块包括至少一个可变方向的光反射装置和相应的驱动装置。采用本专利技术实施例提供的一种血液流速的测量装置及方法的技术方案，通过在样品臂模块中设置光路旋转反射模块，将分束到样品臂模块的光束进行旋转，并将旋转后的光束传输给被检测物体，然后分束器接收样品臂模块散射回来的光，并与参考臂反射回来的光发生干涉，探测模块探测到干涉光，处理模块根据该干涉光，获得被检测物体的至少一个血管的与旋转角度对应的至少一个血液流速分量，并根据至少一个血液流速分量，获得被检测物体的至少一个血管的绝对血液流速，从而可以在不需要知道扫描光束与血液流动方向之间的夹角的情况下就可以简便而准确测量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种血液流速的测量装置，包括：与分束器的一端分别连接的光源和探测模块、与所述分束器的另一端分别连接的参考臂和样品臂模块、以及与所述探测模块连接的处理模块，所述光源输出的光经过所述分束器向所述样品臂模块和所述参考臂提供光，所述样品臂模块包括至少一个透镜，其特征在于，所述样品臂模块还包括光路旋转反射模块；所述光路旋转反射模块将所述光源经所述分束器分束到所述样品臂模块的光束进行0°～360°的旋转，并将旋转后的所述光束经所述至少一个透镜传输给被检测物体；所述分束器接收所述样品臂模块散射回来的光，并与所述参考臂反射回来的光发生干涉，所述探测模块用于探测所述干涉光；所述处理模块用于根据所述干涉光，获得所述被检测物体的至少一个血管的与所述旋转角度对应的至少一个血液流速分量，并根据所述至少一个血液流速分量，获得所述被检测物体的至少一个血管的绝对血液流速。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种血液流速的测量装置，包括：与分束器的一端分别连接的光源和探测模块、与所述分束器的另一端分别连接的参考臂和样品臂模块、以及与所述探测模块连接的处理模块，所述光源输出的光经过所述分束器向所述样品臂模块和所述参考臂提供光，所述样品臂模块包括至少一个透镜，其特征在于，所述样品臂模块还包括光路旋转反射模块；所述光路旋转反射模块将所述光源经所述分束器分束到所述样品臂模块的光束进行0°～360°的旋转，并将旋转后的所述光束经所述至少一个透镜传输给被检测物体；所述分束器接收所述样品臂模块散射回来的光，并与所述参考臂反射回来的光发生干涉，所述探测模块用于探测所述干涉光；所述处理模块用于根据所述干涉光，获得所述被检测物体的至少一个血管的与所述旋转角度对应的至少一个血液流速分量，并根据所述至少一个血液流速分量，获得所述被检测物体的至少一个血管的绝对血液流速。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理模块用于根据所述至少一个血液流速分量，获得所述被检测物体的至少一个血管的绝对血液流速，具体为：所述处理模块用于根据所述至少一个血液流速分量中的最大流速分量和最小流速分量，获得所述被检测物体的至少一个血管的绝对血液流速。3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述光路旋转反射模块包括至少一个可变方向的光反射装置和相应的驱动装置。4.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述旋转后的光束为平行的、具有设定距离的光束。5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述样品臂模块还包括扫描模块；所述旋转后的光束经所述扫描模块和所述至少一个透镜传输给所述被检测物体；所述扫描模块用...

【专利技术属性】
技术研发人员：王辉，代祥松，吴蕾，何卫红，
申请(专利权)人：深圳市斯尔顿科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44