一种便携式OCT测量装置制造方法及图纸

一种便携式OCT测量装置，包括透镜光纤、OCT单元、压电堆栈、探针、以及保持件；所述压电堆栈固定连接至保持件下表面，所述探针固定连接至压电堆栈下表面以将压电堆栈产生的表面波加载于待测物体；所述保持件构造成便于手持或夹持的形状并且具有通孔，所述透镜光纤一端穿过所述通孔连接至OCT单元且另一端位于待测物体上方以获取其下方处的表面波数据。

A Portable OCT Measuring Device

A portable OCT measuring device includes a lens optical fiber, an OCT unit, a piezoelectric stack, a probe and a retainer; the piezoelectric stack is fixed to the lower surface of the retainer, and the probe is fixed to the lower surface of the piezoelectric stack to load the surface wave generated by the piezoelectric stack on the object to be measured; the retainer is constructed in a shape convenient for holding or holding and has a through hole. One end of the lens optical fiber is connected to the OCT unit through the through hole and the other end is located above the object to be measured to obtain the surface wave data below it.

【技术实现步骤摘要】
一种便携式OCT测量装置
本专利技术涉及材料力学测量领域，特别涉及通过光学相干断层扫描技术测量物体的力学性能参数。
技术介绍
光学相干断层扫描(OpticalCoherenceTomography，简称OCT)采用近红外相干光干涉，生成高分辨率的图像，可以实现对活体组织的无辐射、无损伤及实时的探测和成像。光学相干断层扫描已经广泛的用于临床眼科疾病的检测，在心血管等领域的应用也越来越广泛。光学相干弹性成像(OpticalCoherenceElastography，简称OCE)在被测组织受载变形时，通过光学相干断层扫描采集信号，经过特定的数据处理获得组织的变形或弹性模量等力学信息。表面波弹性成像技术通过测量表面波的速度可以直接获得生物组织的弹性模量，避免了通过应变和力学本构模型计算过程中产生的误差。中国专利CN106073824A公开了剪切波超声弹性成像，利用声辐射力产生剪切波并通过超声成像技术进行检测，该技术分辨率低且不能达到组织学分辨率，对力学信息的敏感度低，不能检测微小的变形，不利于疾病的早期诊断。光学相干断层扫描基于近红外低相干光干涉技术，具有微米级的空间分辨率，能够检测到纳米级的变形信息，所以基于光学相干断层扫描技术和表面波的光学相干弹性成像比相应的超声技术的分辨率高出至少一个数量级。综上所述，通过现有技术结合OCT和表面波来实现测量物体的弹性模量等力学参数需要复杂的固定设备、OCT发生系统、连接设备等，结构复杂且集成度差，非常不便于携带和操作，难以实现对狭小复杂空间内的物体的测量。
技术实现思路
为了至少解决上述技术问题之一，本专利技术提出了一种便携式OCT测量装置，包括透镜光纤、OCT单元、压电堆栈、探针、以及保持件；所述压电堆栈固定连接至保持件下表面，所述探针固定连接至压电堆栈下表面以将压电堆栈产生的表面波加载于待测物体；所述保持件构造成便于手持或夹持的形状并且具有通孔，所述透镜光纤一端穿过所述通孔连接至OCT单元且另一端位于待测物体上方以获取其下方处的表面波数据。所述保持件由硬质材料制成，并且所述保持件与压电堆栈之间的连接和所述压电堆栈与探针之间的连接均为刚性连接。所述便携式OCT测量装置还具有杆状固定件，所述杆状固定件穿过保持件的通孔中的一个，所述透镜光纤沿所述杆状固定件内部或外部延伸以防止透镜光纤弯曲导致焦距变化。所述便携式OCT测量装置中，所述透镜光纤下端与所述探针下端沿光纤延伸方向相距1～10mm。所述便携式OCT测量装置中，所述OCT单元还可输出控制压电堆栈作业的信号、并可以存储和/或分析所述光纤采集到的信号。所述便携式OCT测量装置中，所述保持件外部设有外壳，所述外壳内壁具有用于固定保持件的凸缘，所述保持件通过所述凸缘固定于所述外壳内。所述便携式OCT测量装置中，所述外壳构造成可稳定放置在待测物体表面。所述便携式OCT测量装置中，所述外壳不与待测物体接触的一端设有导杆，所述外壳与导杆之间通过螺纹连接。所述便携式OCT测量装置中，所述外壳和导杆之间通过球面副连接，使得所述导杆与外壳之间可以相对转动。所述便携式OCT测量装置中，所述球面副具有球副和面副，所述球副和面副中的一个与外壳连接，另一个与导杆连接，所述球副与面副之间过盈连接以便外壳与导杆之间自锁。所述便携式OCT测量装置中，所述保持件中设置有滑槽、滑块以及旋转件，所述旋转件的杆部具有螺纹并穿过滑块可旋转地连接至所述滑槽端面，使得可以通过旋转所述旋转件以驱动滑块沿保持件平面水平运动以调整探针与透镜光纤之间的距离。进一步，所述便携式OCT测量装置还设有用于驱动所述旋转件转动的电机，以精确驱动所述滑块的移动。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1示出了根据本专利技术的便携式OCT测量装置的基本结构的示意图，其中OCT单元的实际尺寸及比例与图中并不一定相同或近似；图2示出了图1中OCT单元的原理结构示意图，其中，计算机(也称计算器或计算单元)可以包含于OCT单元内，可以与另行单独设置；图3示出了根据本专利技术的具有外壳和导杆的便携式OCT测量装置；图4示出了根据本专利技术的具有球面副的便携式OCT测量装置；图5A和图5B示出了根据本专利技术的具有球面副的便携式OCT测量装置的球面副的球副和面副；图6示出了具有位置调节装置的根据本专利技术的便携式OCT测量装置；图7示出了图6中的位置调节装置，从图中可以清楚的看到滑槽、滑块以及旋转件。具体实施方式参照图1，一种便携式OCT测量装置，包括：透镜光纤1、导线2、保持件3，压电堆栈4和OCT单元；透镜光纤1穿过保持件3的通孔3A得以固定定位，压电堆栈4固定连接至保持件3的下表面，导线2连接至压电堆栈4以为其提供电源和驱动控制信号等；探针4A固定连接至压电堆栈4下表面从而将压电堆栈4产生的表面波传递至与探针4A接触的待测物体表面。所述保持件3由硬质塑料或金属等刚性材料制成，以防止压电堆栈4产生的表面波被所述保持件3吸收而减弱；所述保持件3可以构造成具有一定均匀厚度的圆片或者圆饼状，需要说明的是，所述保持件的俯视形状也可以是其它不规则形状，例如椭圆形、矩形等，以便所述保持件3能够便于握持或夹持固定，其厚度为1～15mm。此外，所述便携式的OCT测量装置还具有杆状固定件(未示出)，所述杆状固定件可以是空心杆或实心杆，所述杆状固定件穿过保持件的通孔，所述透镜光纤1沿所述杆状固定件内部或外部延伸以防止透镜光纤1弯曲导致其焦距变化。特别的，保持件具有至少一个通孔3A用于使得透镜光纤1定位，也在保持件3上的其他位置设置类似通孔以便导线2或其他线缆的固定和穿过，进一步的，还可以设置第三和/或第四通孔以便于穿过校正用光纤或其他辅助测量装置等；换言之，保持件上可以具有至少一个通孔，也可以具有多个通孔以便于引导透镜光纤1准确聚焦和采集信号，并且便于导线2或其他线缆穿过通孔为压电堆栈4输入控制信号或驱动电能等，或者便于其他导线或线缆穿过，以控制其他辅助调节或控制部件的作业，例如穿过线缆或导线以控制制动或调节单元从而改变透镜光纤1与压电堆栈4之间的距离等。使用该OCT测量装置时，压电堆栈4所连接的探针4A与待测物体轻微接触，导线2提供压电堆栈4工作的驱动控制信号，压电堆栈4振动以产生表面波并通过探针4A将所述表面波加载于待测物体。透镜光纤1的自由端头部距待测物体表面距离由透镜光纤的焦距决定，其范围在1-10mm。透镜光纤1的光束可聚焦于待测物体表面，待测物体受到压电堆栈4所连接的探针4A所传递的轻微冲击后，将在其表面和浅层内部产生对应的表面波，所述表面波的波速由待测物体的物理特性决定，频率由压电堆栈4的振动频率决定，例如为600Hz、800Hz、1000Hz或1200Hz，对于人体组织优选为800Hz。表面波从所述探针4A与待测物体的接触加载点传播至透镜光纤1下方处的待测物体上的检测点，该处待测物体相位发生的变化将被透镜光纤1检测到并将所检测到的信号传送至OCT单元中的分析模块或外部分析模块或外部计算单元进行分析，根据表面波传播在待测物体上从加载点传播至待测点的水平距离和传播时间可分析计算得出表面波在该待测物体中的传播速度，从而，根据所述表面波速度与待测物体的力学参数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种便携式OCT测量装置，包括透镜光纤、OCT单元、压电堆栈、探针、以及保持件，所述压电堆栈固定连接至保持件下表面，所述探针固定连接至压电堆栈下表面以将压电堆栈产生的表面波加载于待测物体，所述保持件构造成便于手持或夹持并且具有至少一个通孔，所述透镜光纤一端穿过所述通孔连接至OCT单元且另一端位于待测物体上方以测量其下方的表面波。

【技术特征摘要】
1.一种便携式OCT测量装置，包括透镜光纤、OCT单元、压电堆栈、探针、以及保持件，所述压电堆栈固定连接至保持件下表面，所述探针固定连接至压电堆栈下表面以将压电堆栈产生的表面波加载于待测物体，所述保持件构造成便于手持或夹持并且具有至少一个通孔，所述透镜光纤一端穿过所述通孔连接至OCT单元且另一端位于待测物体上方以测量其下方的表面波。2.如权利要求1所述的便携式OCT测量装置，其特征在于，所述保持件硬质材料制成，并且所述保持件与压电堆栈之间的连接和所述压电堆栈与探针之间的连接均为刚性连接。3.如权利要求1所述的便携式OCT测量装置，其特征在于，还具有杆状固定件，所述杆状固定件穿过所述通孔中的一个，所述透镜光纤沿所述杆状固定件内部或外部延伸以防止透镜光纤弯曲导致焦距变化。4.如权利要求1所述的便携式OCT测量装置，其特征在于，所述透镜光纤下端与所述探针下端沿光纤延伸方向相距1～10mm。5.如权利要求1所述的便携式OCT测量装置，其特征在于，所述OCT单元还可输出控制压电堆栈作业的信号、并可以存储和/或分析所述光纤采集到的信号。6.如权利要求1～4中任一项所述的便携式OCT测量装置，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙翠茹，回顺，陈金龙，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12