[實用新型]光體積變化信號的光學成像裝置

有效

• 申請號: 201220491874.8
• 申請日: 2012-09-24
• 公開（公告）號: CN203138462U
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 林育德;蔡青哲;何湖瑩;王仕帆;張永晴;林康平;張恒鴻
• 申請（專利權）人: 中原大學
• 主分類號: A61B5/02
• 分類號: A61B5/02
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨;李涵

技術領域

本實用新型是有關于一種光體積變化信號的光學成像裝置，特別是一種可準確測量到待測部位的光體積變化信號，且不受噪聲光的干擾的光學成像裝置。

背景技術

現代醫學在新科技不斷的進步之下，醫療的技術與品質越來越高，伴隨手術所使用記錄的生理資訊也越來越多，除了必要的生理數據，像是：心跳、血壓、體溫與血氧濃度等，慢慢的也加入自主神經的檢測，例如：利用偵測腦電圖的BIS或者是使用聽覺神經偵測的AEP，得知手術中麻醉藥劑使用多寡的麻醉深度偵測。通過上述這些儀器的偵測，也讓醫生在手術的過程中，更能掌握病患的生理數據。

然而，在目前醫療手術的過程中，醫師除了可通過紀錄許多人體的生理參數像是心電圖、血壓以及血氧濃度等來判斷接受手術的病人目前的生理狀態，紀錄光體積變化（Photo?plethysmography，PPG）信號亦是現代醫學上常用來分析人體血管特性的一種非侵入式測量法。

一般而言，由于PPG信號就是利用光感測元件吸收光線能量的原理，來紀錄光線變化而感應出來的一種信號。因此，利用測量PPG信號的原理，現有技術除了可以縮小待測部位的測量體積外，測量的精準度也相當的不錯。它不僅可用來測量手指尖的PPG信號以及其他心血液相關參數，亦可將其紀錄成數字數據以方便分析介面的開發。

然而，PPG成像裝置可能會有噪聲光的干擾，因此無法確保PPG影像中，其待測點上的光強度變化是否為所述待測點的PPG信號。除此之外，測量不同的待測部位時須重新調整PPG成像裝置與待測部位的相對位置。

因此，如何提供一種既可解決上述問題，并可確保PPG成像裝置可準確地接收到待測部位上每一點的PPG信號的光學裝置，為熟習此項技術領域者亟需解決的問題之一。

發明內容

鑒于以上，目前市面上的PPG相關儀器只可測量單一點的信號，而非一整面的信號。反觀本實用新型可量取一整個待測面的信號，而所述待測面的信號即由許多點的信號排列而成，因此，本實用新型可利用面的信號來了解待測面上每一點間PPG信號的差異性。

本實用新型的主要目的是在提供一種光體積變化信號的光學成像裝置，其通過將入射的光信號進行聚光及分光的動作，使其反射出待測部位上每一點的光體積變化信號。

本實用新型的另一目的是在提供一種光體積變化信號的光學成像裝置，其是采用普及的光學成像架構，接收來自待測部位的光信號，不僅可測量大面積的光體積變化信號，更可得到待測部位的全面積PPG影像。

本實用新型的再一目的是在提供一種光體積變化信號的光學成像裝置，其是將上述的光學成像架構置于一防光害環境下，由此杜絕光噪聲，以獲取待測部位準確的光體積變化信號。

為達到上述的目的，本實用新型是有關于一種光體積變化信號的光學成像裝置，適于測量一待測部位的光體積變化信號。此種光學成像裝置包括：一光發射單元、一聚光鏡單元、一分光鏡單元、一影像感測單元、以及一影像分析單元。其中，光發射單元提供一光信號。聚光鏡單元對應設置于光發射單元，并接收光發射單元的光信號，并將其轉換為一平行光。分光鏡單元對應設置于聚光鏡單元，并接收聚光鏡單元輸出的平行光，并將其反射至待測部位。影像感測單元對應設置于分光鏡單元，并接收自待測部位所反射出的光信號，以將其轉換為待測部位的一影像信號。影像分析單元電性連接于影像感測單元，影像分析單元分析影像信號，以取得待測部位的光體積變化信號。

在一實施例中，其中自待測部位所反射出的光信號是穿透分光鏡單元，再到達影像感測單元。

在一實施例中，其中分光鏡單元是依照一預定比例，將平行光反射至待測部位，以及將光信號透射至影像感測單元。

在一實施例中，其中上述的光發射單元包含有：一光源模塊，提供光信號；以及一控制模塊，控制驅動光源模塊的光源強度，使得光源模塊根據不同的待測部位而發射不同強度的光信號。

在一實施例中，其中上述的光源模塊所發射的光信號為多波長或單一波長的光線，且光源模塊為發光二極管、激光二極管、或白熾燈。

在一實施例中，其中上述的聚光鏡單元為一可聚集多種角度的光信號成平行光的聚光模塊，且聚光模塊是聚集多種波長的光線。

在一實施例中，其中上述的聚光鏡單元為一可聚集多種角度的光信號成平行光的透鏡或一可反射光信號成平行光的面鏡。

在一實施例中，其中影像感測單元為具有電荷耦合元件或互補式金屬氧化物半導體這樣影像感測元件的數字型攝影裝置。

在一實施例中，此種光學成像裝置更包含一偏光鏡，所述待測部位所反射出的光信號是先通過所述偏光鏡再由影像感測單元進行轉換。