[發明專利]太赫茲光譜成像系統和方法

有效

• 申請號: 201210401047.X
• 申請日: 2012-10-19
• 公開（公告）號: CN103767682B
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發明（設計）人: 金雷;張艷東;馮廣智;劉文權;陳毅;崔晗;姜永濤
• 申請（專利權）人: 深圳先進技術研究院
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司44224
• 代理人: 吳平

技術領域

本發明涉及醫學成像領域，特別是涉及一種太赫茲光譜成像系統和方法。

背景技術

人體是一個天然的輻射源，人體內部的細胞在進行新陳代謝的過程中形成輻射，輻射由體內向體表傳遞，不同細胞產生的輻射不一，不同細胞的輻射傳遞均有一定的規律。正常人體是一個代謝基本平衡的輻射體，輻射出太赫茲光譜。人體發射的太赫茲光譜可以反應人體臟器和全身各部的代謝變化，是人體生命活動的外在表現。若某一區域的新陳代謝出現代謝異常，發射出太赫茲光譜變活躍或變弱，則提示該部位組織細胞發生了異常，出現了病理性改變。有些疾病可能在其癥狀表現出來之前，已經通過人體太赫茲輻射的方式體現出來，獲得這些信息對于疾病的早期診斷和治療都非常有幫助。

太赫茲光譜成像系統的原理是利用高靈敏度的太赫茲探測器接收人體新陳代謝過程中的發射的太赫茲光譜信號，經計算機分析、處理，基于特定的規律和算法重建出對應于人體所檢查部位相對的新陳代謝強度分布圖。依據正常與異常組織區域的太赫茲光譜的差異來評估人體的健康狀況，為定性診斷疾病提供依據。

一般的，人體各個部位的溫度通過紅外測溫儀獲得，人體的溫度數據通過紅外成像儀獲得。然而，紅外設備對人體進行溫度探測或溫度成像，容易受到環境溫度的干擾，需要人體處于相對穩定的環境中，隔離外界的干擾。

發明內容

基于此，有必要提供一種不容易受到環境溫度的干擾的太赫茲光譜成像系統和方法。

一種太赫茲光譜成像系統，包括：

掃描模塊，用于接收入射的太赫茲光并將所述太赫茲光匯聚形成點光源；

干涉模塊，包括分束器、定鏡、第二動鏡和第二聚光鏡；所述分束器用于將所述點光源發射的太赫茲光譜分為第一太赫茲光束和第二太赫茲光束；所述定鏡用于將所述第一太赫茲光束反射回所述分束器；所述第二動鏡用于將所述第二太赫茲光束反射回所述分束器；所述第二聚光鏡用于接收經過所述分束器的所述第一太赫茲光束和所述第二太赫茲光束，并將所述第一太赫茲光束和所述第二太赫茲光束匯聚；以及

控制模塊，包括檢測器和服務器；所述檢測器用于接收匯聚后的第一太赫茲光束和第二太赫茲光束，并對所述第一太赫茲光束和第二太赫茲光束進行數據處理得到單通道光譜圖，所述服務器用于接收所述單通道光譜圖并將所述單通道光譜圖組合并轉化形成太赫茲光譜圖像后輸出。

在一個實施例中，所述掃描模塊包括濾光片、第一聚光鏡、第一凸透鏡、第一動鏡和第二凸透鏡；所述濾光片用于濾去入射光中太赫茲光之外的光，留下太赫茲光；所述第一聚光鏡和所述第一凸透鏡用于接收所述太赫茲光并將所述太赫茲光匯聚后形成平行的太赫茲光射出；所述第一動鏡用于將所述平行的太赫茲光反射到第二凸透鏡；所述第二凸透鏡用于將第一動鏡反射的太赫茲光匯聚形成點光源。

在一個實施例中，所述干涉模塊還包括準直鏡，所述準直鏡用于將所述點光源發出的太赫茲光反射到所述分束器，所述太赫茲光束被所述準直鏡反射后形成的平行的太赫茲光束。

在一個實施例中，所述干涉模塊還包括用于調節入射的太赫茲光強度的光闌，所述點光源發射的太赫茲光穿過所述光闌到達所述準直鏡。

在一個實施例中，所述第一動鏡可以沿所述入射的太赫茲光的入射方向來回移動，從而接收不同位置入射的太赫茲光束。

在一個實施例中，所述檢測器包括前置放大器和主放大器，所述前置放大器用于接收匯聚后的所述第一太赫茲光束和第二太赫茲光束，并對所述第一太赫茲光束和所述第二太赫茲光束進行初步數據處理得到干涉信息，所述主放大器用于將所述干涉信息進行進一步的數據處理，得到單通道光譜圖。

在一個實施例中，所述第一聚光鏡為聚乙烯透鏡或者離軸拋物面鏡。

在一個實施例中，所述定鏡和所述第二動鏡均為平面反射鏡。

一種太赫茲光譜成像方法，包括以下步驟：

接收入射的太赫茲光束并將所述太赫茲光束匯聚形成點光源；

所述點光源發射的太赫茲光譜被分束器分為第一太赫茲光束和第二太赫茲光束，所述第一太赫茲光束被定鏡反射后穿過所述分束器最后被第二聚光鏡匯聚，所述第二太赫茲光束被第二動鏡反射后被所述分束器反射最后被所述第二聚光鏡匯聚；

接收匯聚后的第一太赫茲光束以及匯聚后的第二太赫茲光束得到單通道光譜圖，并將所述單通道光譜圖組合轉化形成太赫茲光譜圖像后輸出。

在一個實施例中，所述接收入射的太赫茲光譜的步驟，包括控制第一動鏡沿入射的太赫茲光的入射方向移動的步驟。