[發(fā)明專利]一種用于皮膚組織熒光光譜和后向散射光光譜原位測(cè)量的深度敏感光纖探針

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711460984.1
• 申請(qǐng)日: 2017-12-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108007910A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉勇;王貽坤;張?jiān)?/a>;朱靈
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院;安徽易康達(dá)光電科技有限公司
• 主分類號(hào): G01N21/64
• 分類號(hào): G01N21/64;G01N21/47
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責(zé)任公司 11251
• 代理人: 安麗

1.一種用于皮膚組織熒光光譜和后向散射光光譜原位測(cè)量的深度敏感光纖探針，其特征在于：包括激發(fā)光纖(1)、照明光纖(2)、收集光纖(3)、兩路參考光纖、探針探測(cè)端面(5)；

激發(fā)光纖(1)，連接熒光激發(fā)光源(81)與探針探測(cè)端面(5)，用于將光源發(fā)出的激發(fā)光傳導(dǎo)到待測(cè)組織(11)，以激發(fā)組織中的各熒光成分產(chǎn)生熒光光譜信號(hào)；

照明光纖(2)，連接照明光源(82)與探針探測(cè)端面(5)，用于將光源發(fā)出的照明光傳導(dǎo)到待測(cè)組織(11)，以產(chǎn)生攜帶組織吸、散射特性的后向散射光光譜信號(hào)；

收集光纖(3)，連接探針探測(cè)端面(5)與光譜探測(cè)器(10)，用于將待測(cè)組織(11)的熒光光譜和后向散射光譜傳導(dǎo)到光譜探測(cè)器(11)，供數(shù)據(jù)分析處理；

探針探測(cè)端面(5)，用于固定激發(fā)光纖(1)、照明光纖(2)、收集光纖(3)，保證三束光纖相對(duì)位置不變；

兩路參考光纖，第一路參考光纖(41)連接激發(fā)光源(81)和第一路光強(qiáng)探測(cè)器(91)；第二路參考光纖(42)連接照明光源(82)和第二路光強(qiáng)探測(cè)器(92)，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)光源波動(dòng)；

激發(fā)光纖(1)、照明光纖(2)與兩路參考光纖形成W形光纖束連接結(jié)構(gòu)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于皮膚組織熒光光譜和后向散射光光譜原位測(cè)量的深度敏感光纖探針，其特征在于：所述激發(fā)光纖(1)和照明光纖(2)采用相同的結(jié)構(gòu)和材料，具有相同的芯徑、數(shù)值孔徑，保證激發(fā)光纖和照明光纖出射的光斑具有相同的形狀、大小以及功率分布。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于皮膚組織熒光光譜和后向散射光光譜原位測(cè)量的深度敏感光纖探針，其特征在于：所述激發(fā)光纖(1)和照明光纖(2)到收集光纖(3)之間的纖芯距離相同，保證相同波長(zhǎng)下皮膚組織受激發(fā)射的熒光與后向散射光在組織中傳輸路徑長(zhǎng)度相等。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于皮膚組織熒光光譜和后向散射光譜原位測(cè)量的深度敏感光纖探針，其特征在于：所述激發(fā)光纖(1)和照明光纖(2)數(shù)值孔徑大于0.2，纖芯直徑范圍0.2mm～1mm；所述收集光纖(3)數(shù)值孔徑大于0.2，纖芯直徑在0.3mm～1mm之間。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于皮膚組織熒光光譜和后向散射光譜原位測(cè)量的深度敏感光纖探針，其特征在于：激發(fā)光纖(1)、照明光纖(2)與收集光纖(3)的纖芯距離在0.3mm～1.2mm之間，最佳距離處熒光強(qiáng)度不隨纖芯距離變化，即0.5mm～0.9mm之間；此外，為保證所測(cè)熒光與后向散射光比率最大，要求探針探測(cè)端面(5)與組織表面(11)間的距離為0mm，即探針探測(cè)端面(5)與組織表面(11)剛好接觸。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于皮膚組織熒光光譜和后向散射光譜原位測(cè)量的深度敏感光纖探針，其特征在于：所述探針探測(cè)端面(5)中激發(fā)光纖(1)、照明光纖(2)以及收集光纖(3)組合成多個(gè)獨(dú)立的探測(cè)單元，保證單次測(cè)量中實(shí)現(xiàn)多通道光譜信號(hào)平均，提高光譜探測(cè)的穩(wěn)定性。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于皮膚組織熒光光譜和后向散射光譜原位測(cè)量的深度敏感光纖探針，其特征在于：所述探針探測(cè)端面(5)中，形成所有光纖，所有光纖分散形成的各激發(fā)光纖、照明光纖及收集光纖組合內(nèi)部排布結(jié)構(gòu)相同；在探針探測(cè)端面(5)中，各個(gè)探測(cè)單元均勻或隨機(jī)分布。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于皮膚組織熒光光譜和后向散射光譜原位測(cè)量的深度敏感光纖探針，其特征在于：在所述探針探測(cè)端面(5)中，激發(fā)光纖(1)、照明光纖(2)均勻的分布在收集光纖(3)周圍，呈圓環(huán)形分布，保證組織受激發(fā)射的熒光與后向散射光在傳輸?shù)绞占饫w的路徑上，經(jīng)歷相同的吸收、散射作用。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于皮膚組織熒光光譜和后向散射光譜原位測(cè)量的深度敏感光纖探針，其特征在于：所述收集光纖(3)還可以連接光譜探測(cè)器(10)，或不同濾光片與光強(qiáng)探測(cè)器的組合。