利用圆偏振侧流暗场成像技术探测人体微血管超微结构的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种利用圆偏振侧流暗场成像技术探测人体微血管超微结构的装置，至少包括：可发射线偏振光的光源模块；可将线偏振光调制成圆偏振光的调光单元；可将被观测对象放大成像的镜头单元；可将经被测对象反射的光线进行成像的成像单元；以及可将镜头单元反射后带有被测对象信息的反射光处理形成图像的呈像模块；其中，光源模块位于镜头单元的镜头的外周，光源模块其光线照射方向的前方设有调光单元。因此，本装置具有比传统成像装置更好的成像性能；通过将环状光源设置在显微物镜的镜头部分代替原本设置在装置内显微物镜后方的LED光源，拉近了光源与被测物体的距离，大大的提高了光的利用效率，从而可以降低半导体激光器的能量值。

The use of circular polarization lateral flow detection device of human microvascular ultrastructure in dark field imaging technology

The present invention relates to a flow detection device, the human microvascular ultrastructure in dark field imaging technique using a circular polarization side at least comprises a light source module can be linearly polarized light; polarized light can be modulated into circularly polarized light adjusting unit; the lens unit can be magnified observation object imaging; imaging unit can be used for imaging the object of the reflected light; and the lens unit reflected with reflection information of the detected object image is formed like a light processing module; the peripheral light source module located in the lens unit of the lens, the light direction of the light source module is arranged on the front of a light adjusting unit. Therefore, the device has better imaging performance than traditional imaging device; the annular light source is arranged in the microscope objective lens part instead of setting within the device microobjective rear LED light source, closer to the light source and the measured object distance, greatly improve the utilization efficiency of light, which can reduce the energy of semiconductor laser value.

【技术实现步骤摘要】
利用圆偏振侧流暗场成像技术探测人体微血管超微结构的装置
本专利技术涉及一种利用光学成像技术进行医学诊断的医疗器械，具体的说是一种利用圆偏振侧流暗场成像技术探测人体微血管超微结构的装置。
技术介绍
微循环是指微动脉与微静脉之间的血液与组织细胞进行物质交换的场所。微循环的功能，形态和代谢的完整是维持人体器官正常功能所不可缺少的条件。通过微循环的研究，便于进一步了解人体各脏器的特殊功能，认知疾病的发病机理，有利于疾病预防，诊断和治疗。各种不同的疾病状态包括糖尿病，高血压和冠心病等，都会引起微循环的病态，包括微血管管径，微血管密度以及微血管内的微血流速度等参数的变化，还能够对微血管内皮细胞以及微血管内流动的血细胞进行观测。因此通过了解微血流情况来把握微循环质量，对于各类疾病的诊断和治疗有着极其重要的作用。微血流情况对健康和疾病诊疗如此重要，对微血流情况进行高精度的数字化定量化，实现精确诊疗就有重大的必要性。为了实现利用微血流的精确诊疗，必不可少的需要能够在无创的情况下对微血流进行实时高清晰成像并数字化的“无创动态微血管超微结构观测系统”。在医学领域，透过皮肤无创地对身体内部进行成像的方式有很多，例如，计算机断层成像(CT)技术以及核磁共振成像(MRI)技术等等。虽然这些技术产生的早，发展成熟，但是由于设备体积大，分辨率低，实时性差等缺点并不适合对微血流成像进行使用。其中，侧流暗场(SDF)成像技术和正交偏振光谱(OPS)成像技术是对于微血流进行成像的两种常用技术。然而，常规的正交偏振光谱(OPS)成像技术中，由于偏振板对于正交偏振光的反射能力有上限，偏振反射光不能100％被过滤掉而造成成像中背景噪声过大，为了解决这个问题，侧流暗场(SDF)成像技术在2007年被提出，其原理如图1所示。侧流暗场成像技术中，首先采用环形LED照明围绕在成像显微镜头周围，LED发出的光源同OPS成像技术一样，是特殊波长的光，但不是偏振光。LED光从显微镜头周围环形的照射到皮肤上，在皮肤表面发生散射的同时在皮肤内部发生散射。因为显微镜头距离皮肤很近，环状照射到皮肤上又反射回来的光很难进入镜头成像，而内部散射光的照射方向是随机的，会有一部分照射到显微镜头而在CCD上成像。这样就避免了皮肤表面反射直接对微微血管超微结构进行成像。但是，传统的侧流暗场成像技术采用环形LED光源围绕在成像显微物镜镜头的周围，由于此光源不是偏振光，因此，绝大部分的光线发生散射无法反射到成像显微物镜中，也就是说光的利用率极低，成像很不清晰。而对于人体微血管超微结构的探测而言，由于一方面人体的微血管内皮细胞以及血细胞等超微结构本身就非常微小，另一方面后期需要实现实时观测，因此，成像清晰度的好坏对于观测结果的准确性与否紧密相关，并且直接影响疾病的诊断。
技术实现思路
根据上述不足之处，本专利技术的目的是提供一种增加光源利用率，提高成像清晰度的利用圆偏振侧流暗场成像技术探测人体微血管超微结构的装置。为实现上述目的，本专利技术的技术方案在于：一种利用圆偏振侧流暗场成像技术探测人体微血管超微结构的装置，至少包括可发射线偏振光的光源模块；可将线偏振光调制成圆偏振光的调光单元；可将被观测对象放大成像的镜头单元；可将经被测对象反射的光线进行成像的成像单元；以及可将镜头单元反射后带有被测对象信息的反射光处理形成图像的呈像模块；其中，光源模块位于镜头单元的镜头的外周，光源模块其光线照射方向的前方设有调光单元。优选的是：所述的光源模块包括与镜头单元的镜头可拆卸连接的光源固定装置，所述的光源固定装置内设有向被测对象发出照射光的光源。优选的是：所述的光源为能够发出线偏振光的镀偏振膜的LED或者半导体激光器。优选的是：所述的光源固定装置包括环状支架，所述环状支架的靠近被测物体的一端设有底板，所述的底板上均匀环设有若干承载光源的通孔，所述环状支架的外周设有遮光罩子。优选的是：所述的调光单元为1/4波长板或者1/4相位差膜。优选的是：所述的镜头单元为显微镜物镜或可变焦镜头。优选的是：所述的成像单元为双胶合消色差透镜，由凹凸透镜和双面凸透镜组成。优选的是：所述的镜头单元、成像单元和呈像模块的外周设有固定框架。本专利技术的有益效果在于：(1)通过调光单元将垂直线偏振光转变为圆偏振光，并照射到人体皮肤上，使得入射光具有更好的透射能力和成像清晰度，因此，本装置具有比传统成像装置更好的成像性能，能够实现对人体微血管内皮细胞以及血细胞的清晰观测；(2)通过将环状光源设置在镜头单元的镜头部分代替原本设置在装置内显微物镜后方的的LED光源，拉近了光源与被测物体的距离，大大的提高了光的利用效率，从而可以降低半导体激光器的能量值；(3)将本装置通过固定框架进行密封，制成手持式的简式装置，使用起来非常方便。(4)通过镜头单元能够对微血管内皮细胞以及血细胞等超微结构进行观测，通过镜头单元中的可变焦镜头既能够在大视野范围对微血管进行宏观观测也能够在小视野范围对微血管的超微结构进行微观观测。附图说明图1是
技术介绍
的设备原理图；图2是本专利技术的光线原理图；图3是本专利技术的结构示意图；图4是本专利技术的光源模块实施例一的结构示意图一；图5是本专利技术的光源模块实施例一的结构示意图二；图6是本专利技术的光源模块实施例一的结构示意图三；图7是本专利技术的光源模块实施例二的结构示意图一；图8是本专利技术的光源模块实施例二的结构示意图二图9是本专利技术的光源模块实施例二的结构示意图三；图10是光照强度和照射范围的关系图。图中，1-呈像模块；2-成像单元；3-镜头单元；4-光源；5-环状支架；6-调光单元；7-皮肤；8-微血管；9-固定框架；10-底板；11-通孔；12-内圆环；13-遮光罩子；A-入射光；B-微血管超微结构的后向散射非偏振光。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步说明。实施例1如图2-3所示的一种利用圆偏振侧流暗场成像技术探测人体微血管超微结构的装置，至少包括：可发射线偏振光的光源模块；可将线偏振光调制成圆偏振光的调光单元；可将被观测对象放大成像的镜头单元；可将经被测对象反射的光线进行成像的成像单元；以及可将镜头单元反射后带有被测对象信息的反射光处理形成图像的呈像模块；其中，光源模块位于镜头单元的镜头的外周，光源模块其光线照射方向的前方设有调光单元。进一步的，呈像模块为带CCD传感器或者CMOS传感器的数字相机。进一步的，光源模块包括与镜头单元的镜头可拆卸连接的光源固定装置，光源固定装置内设有向被测对象发出照射光的光源。进一步的，可拆卸连接的方式可以为卡扣式连接、螺纹连接、磁吸式连接等其他可拆卸方式。但是由于镜头单元都是标准件，要将其在镜头外周加工螺纹，难度相对较大，因此优选为卡扣式连接，较为简便的一种方式是通过在光源固定装置上贯穿若干个螺丝，通过螺丝顶住镜头单元的镜头的前端，将螺丝拧紧固定，便实现了固定在镜头单元上的目的。正由于镜头单元是标准件且非常昂贵，其卡扣式连接可以在光源固定装置内加设，从而不对镜头单元进行改变。光源固定装置内设有向被测物体发出照射光的光源。进一步的，光源为能够发出线偏振光的镀偏振膜的LED或者半导体激光器。众所周知，LED发出的光线为非偏振光，为了使LED通过调光单元转换为圆偏振光，在LED发光部表面镀偏振膜层，LE本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用圆偏振侧流暗场成像技术探测人体微血管超微结构的装置，其特征在于：至少包括可发射线偏振光的光源模块；可将线偏振光调制成圆偏振光的调光单元(6)；可将被观测对象放大成像的镜头单元(3)；可将经被测对象反射的光线进行成像的成像单元(2)；以及可将镜头单元(3)反射后带有被测对象信息的反射光处理形成图像的呈像模块(1)；其中，所述的光源模块位于镜头单元(3)的镜头的外周，所述光源模块其光线照射方向的前方设有调光单元(6)。

【技术特征摘要】
1.一种利用圆偏振侧流暗场成像技术探测人体微血管超微结构的装置，其特征在于：至少包括可发射线偏振光的光源模块；可将线偏振光调制成圆偏振光的调光单元(6)；可将被观测对象放大成像的镜头单元(3)；可将经被测对象反射的光线进行成像的成像单元(2)；以及可将镜头单元(3)反射后带有被测对象信息的反射光处理形成图像的呈像模块(1)；其中，所述的光源模块位于镜头单元(3)的镜头的外周，所述光源模块其光线照射方向的前方设有调光单元(6)。2.根据权利要求1所述的利用圆偏振侧流暗场成像技术探测人体微血管超微结构的装置，其特征在于：所述的光源模块包括与镜头单元(3)的镜头可拆卸连接的光源固定装置，所述的光源固定装置内设有向被观测对象发出照射光的光源(4)。3.根据权利要求2所述的利用圆偏振侧流暗场成像技术探测人体微血管超微结构的装置，其特征在于：所述的光源(4)为能够发出线偏振光的镀偏振膜的LED或者半导体激光器。4.根据权利要求2所述的利用圆偏振侧流暗场成...

【专利技术属性】
技术研发人员：董蒨，于綦悦，魏宾，夏楠，
申请(专利权)人：青岛大学，
类型：发明
国别省市：山东,37