多层次微循环状态监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种多层次微循环状态监测装置，包括：光源控制器、多波长光源、起偏器、光纤组、反光系统、成像光路透镜组、检偏器、探测器、图像分析与处理系统和成像光路控制器。成像光路控制器控制成像光路透镜组的成像聚焦距离；光源控制器驱动多波长光源发射出不同波长和功率的照明光束；反光系统控制偏振照明光束投射到组织表面的入射角度。本实用新型专利技术提供的装置，通过对成像聚焦距离、照明光束的波长和功率、偏振照明光束投射到组织表面的入射角度这四个参数进行改动，图像分析与处理系统便可实时、清晰地捕捉到人体组织内部不同深度的多层次微循环状态信息。本实用新型专利技术还公开了一种多层次微循环状态监测方法。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种多层次微循环状态监测装置，包括：光源控制器、多波长光源、起偏器、光纤组、反光系统、成像光路透镜组、检偏器、探测器、图像分析与处理系统和成像光路控制器。成像光路控制器控制成像光路透镜组的成像聚焦距离；光源控制器驱动多波长光源发射出不同波长和功率的照明光束；反光系统控制偏振照明光束投射到组织表面的入射角度。本技术提供的装置，通过对成像聚焦距离、照明光束的波长和功率、偏振照明光束投射到组织表面的入射角度这四个参数进行改动，图像分析与处理系统便可实时、清晰地捕捉到人体组织内部不同深度的多层次微循环状态信息。本技术还公开了一种多层次微循环状态监测方法。【专利说明】多层次微循环状态监测装置
本技术涉及生物光学成像
，尤其涉及一种能够在人体组织里不同深 度的多层次微循环状态监测装置与方法。
技术介绍
在人体血液循环系统中，微循环是指微动脉和微静脉之间的血液循环，血液循环 最根本的功能是进行血液和组织之间的物质交换，这一功能就是在微循环部分实现的，人 体每个器官，每个组织细胞均要由微循环提供氧气、养料，传递能量，排除二氧化碳及代谢 废物。一旦人体的微循环发生障碍，其相应的组织系统或内脏器官就会受到影响而不能发 挥正常功能，就容易导致人体器官的衰竭、免疫功能的紊乱以及疾病的发生。实时监测微 循环状况，特别是如何快速简单地监测危重病人的微循环状况，如早期发现休克(微循环衰 竭）征兆等，对于提商危重病人的生存率极为关键。 目前的基于正交偏振成像的微循环成像装置存在局限性，主要体现在：一方面，采 用单一波长的偏振光投射到皮肤表面，使得偏振光的只能透射到一个特定的深度或只能观 察到在特定深度的微血管，而微循环是以三维的形式分布；另一方面，单一的调整微循环成 像装置的视场和数值孔径，只能改善一个特定深度微血管的视场和图像分辨率，却无法对 以三维形式分布的多层次的微循环各状态区域进行细致观察；还有，对于休克状态下的病 人，由于各器官组织中的微循环灌流不足，实时地观察微循环各区域的灌流状态具有重要 的临床意义，普通的微循环成像装置很难或不能对获取到的休克病人微循环成像信息进行 深浅判断，也无法对不同深度的多层次微循环状态进行清晰成像。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是，提供一种多层次微循环状态监测装置与方 法，根据操作者设定要观察的微循环深度层次，成像光路透镜组调整到适合的成像聚焦距 离，通过控制照明光束的波长、功率和其投射到人体组织表面的入射角度，使得照明光束与 成像聚焦面出现在同一水平面上。在操作者不断调整观察深度的过程中，多层次微循环状 态监测装置自动对上述成像聚焦距离、照明光束的波长和功率、偏振照明光束投射到人体 组织表面的入射角度这四个参数进行改动，图像分析与处理系统便可实时、清晰地捕捉到 人体组织内部不同深度的多层次微循环状态信息。 为解决以上技术问题，本技术实施例提供一种多层次微循环状态监测装置， 包括：光源控制器、多波长光源、起偏器、光纤组、反光系统、成像光路透镜组、检偏器、探测 器、图像分析与处理系统和成像光路控制器； 所述光源控制器，用于根据操作者设定的监测人体组织微循环深度要求，驱动所 述多波长光源发射出不同波长和功率的照明光束； 所述多波长光源，用于提供多组不同波长和功率的照明光束； 所述起偏器，用于改变所述照明光束的光学特性，使其变成偏振照明光束； 所述光纤组接收来自所述起偏器的偏振照明光束，并将所述偏振照明光束准直为 平行偏振照明光束后，导入到所述反光系统； 所述反光系统的光路部分设置在装置探头的末端，通过调整所述反光系统内部反 光片的转动角度，从而改变所述平行偏振照明光束投射到人体组织的角度； 所述成像光路透镜组用于采集从人体组织表面反射回来的偏振照明光束和在人 体组织内部经过多次散射后退偏的非偏振照明光束，将其经过所述检偏器并投射到所述探 测器上； 所述检偏器的偏振方向与所述起偏器偏振方向垂直，作用是把被组织表面反射回 来的偏振照明光束过滤，只让在组织内部经过多次散射后发生退偏的非偏振照明光束通 过，并投射到所述探测器上； 所述探测器把采集到的携带人体组织微循环信息的非偏振照明光束进行光电转 换，得到电图像信号，并将电图像信号传送到所述图像分析与处理系统； 所述图像分析与处理系统对所述电图像信号进行实时分析、处理、储存及反馈； 所述成像光路控制器，用于对成像光路透镜组的成像聚焦距离进行调整； 所述图像分析与处理系统根据图像信息与成像光路控制器、光源控制器、反光系 统进行通信，调整所述偏振照明光束透射到人体组织内的深度层次，以便获得清晰的多层 次微循环状态信息。 进一步地，所述光纤组包含保偏光纤和光纤准直器两部分； 所述保偏光纤，用于保持传输中偏振照明光束的偏振状态；所述光纤准直器可以 将保偏光纤内传输的偏振照明光束准直成平行的偏振照明光束； 优选地，所述多波长光源发出的照明光束波长分别为420nm、550nm和880nm，各自 允许偏差范围为± IOnm;功率最大均不超过3W; 所述反光系统包含控制器、步进电机和反光片； 所述控制器用于控制所述步进电机的运转，通过所述步进电机的运转，带动改变 所述反光片的转动角度，从而可以改变所述平行偏振照明光束投射到人体组织表面入射平 面的入射角度；偏振照明光束投射到人体组织表面入射平面的入射角度可被调校在〇度到 85度之间； 成像光路透镜组由聚焦组、变焦组、补偿组和后焦距组组成；其中，所述聚焦组用 于调像清晰；所述变焦组用于调像大小；所述补偿组用于改变焦距时保持成像清晰；所述 后焦距组用于将像移后一段距离。 本技术还进一步提供了一种多层次微循环状态监测方法，包括： 根据操作者设定要观察的微循环深度层次，多层次微循环状态监测装置的成像光 路透镜组调整到适合的成像聚焦距离； 多波长光源发出波长与检测深度相匹配及功率适度的照明光束； 将所述照明光束改变成具有一定偏振态的偏振照明光束且准直为平行输出，并以 适当的入射角度投射到人体组织表面； 所述多层次微循环状态监测装置采集携带人体组织微循环信息的非偏振照明光 束，进行光电转换并处理后得到微循环数字图像信息； 将微循环数字图像信息反馈，进一步调整偏振照明光束入射角度和功率，得到清 晰的某一深度层次的微循环数字图像信息； 当不断地调整观察的深度时，成像系统就可以连续动态地输出不同深度的多层次 微循环状态信息。 本技术提供的多层次微循环状态监测装置与方法，具有以下有益效果：利用 以上所述的多层次微循环状态监测装置，根据操作者设定要观察的微循环深度层次，成像 光路透镜组调整到对应的成像聚焦距离，通过控制照明光束的波长、功率和其投射到组织 表面的入射角度，使得照明光束与成像聚焦面出现在同一水平面上。在操作者不断调整观 察深度的过程中，系统自动对上述成像聚焦距离、照明光束的波长、照明光束的功率、偏振 照明光束投射到组织表面的入射角度这四个参数进行改动，图像分析与处理系统便可实 时、清晰地捕捉到人体组织本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多层次微循环状态监测装置，其特征在于，包括： 光源控制器、多波长光源、起偏器、光纤组、反光系统、成像光路透镜组、检偏器、探测器、图像分析与处理系统和成像光路控制器；所述光源控制器，用于根据操作者设定的监测人体组织微循环深度要求，驱动所述多波长光源发射出不同波长和功率的照明光束；所述多波长光源，用于提供多组不同波长和功率的照明光束；所述起偏器，用于改变所述照明光束的光学特性，使其变成偏振照明光束；所述光纤组接收来自所述起偏器的偏振照明光束，并将所述偏振照明光束准直为平行偏振照明光束后，导入到所述反光系统；所述反光系统的光路部分设置在装置探头的末端，通过调整所述反光系统内部反光片的转动角度，从而改变所述平行偏振照明光束投射到人体组织的角度；所述成像光路透镜组用于采集从人体组织表面反射回来的偏振照明光束和在人体组织内部经过多次散射后退偏的非偏振照明光束，将其经过所述检偏器并投射到所述探测器上；所述检偏器的偏振方向与所述起偏器偏振方向垂直，作用是把被组织表面反射回来的偏振照明光束过滤，只让在组织内部经过多次散射后发生退偏的非偏振照明光束通过，并投射到所述探测器上；所述探测器把采集到的携带人体组织微循环信息的非偏振照明光束进行光电转换，得到电图像信号，并将电图像信号传送到所述图像分析与处理系统；所述图像分析与处理系统对所述电图像信号进行实时分析、处理、储存及反馈；所述成像光路控制器，用于对成像光路透镜组的成像聚焦距离进行调整；所述图像分析与处理系统根据图像信息与成像光路控制器、光源控制器、反光系统进行通信，调整所述偏振照明光束透射到人体组织内的深度层次，以便获得清晰的多层次微循环状态信息。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘发杰，郑鹏飞，亚历克斯·布兰多，罗晓川，
申请(专利权)人：广州医软智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44