[實用新型]基于側流暗場成像技術的人體微血管三維超微結構的成像系統

有效

• 申請號: 201720092643.2
• 申請日: 2017-01-24
• 公開（公告）號: CN207532375U
• 公開（公告）日: 2018-06-26
• 發明（設計）人: 董蒨;于綦悅;魏賓;夏楠
• 申請（專利權）人: 青島大學附屬醫院
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00
• 代理公司: 青島聯信知識產權代理事務所(普通合伙) 37227
• 代理人: 段秀瑛

本實用新型涉及基于側流暗場成像技術的人體微血管三維超微結構的成像系統，至少包括：用于發射直線傳播的柱狀光線的光源模塊；用于使照射在被測物體表面的光線成為照射位置不變，照射角度改變的圓偏振光的光圈模塊；分光單元；用于將光線集中照射至被測物體表面的暗視野物鏡；用于成像的成像單元；用于呈現圖像的呈像模塊。通過規律性旋轉的光圈模塊，使得進入暗視野物鏡的入射光為環形入射光，并經過暗視野物鏡內部特殊的光線系統，使得出射光以倒錐臺的形式照射到被測物體表面，實現了同一位置被測皮膚內部的微血管超微結構以不同角度的入射光進行照射，滿足光度立體三維成像的原理，實現三維成像，以精確地對縱切面的微血管密度以及微血管超微結構進行數字化定量化。

技術領域

本實用新型涉及一種利用光學成像技術進行醫學診斷的醫療器械，具體的說是一種基于側流暗場成像技術的人體微血管三維超微結構的成像系統。

背景技術

微循環是指微動脈與微靜脈之間的血液與組織細胞進行物質交換的場所。微循環的功能，形態和代謝的完整是維持人體器官正常功能所不可缺少的條件。通過微循環的研究，便于進一步了解人體各臟器的特殊功能，認知疾病的發病機理，有利于疾病預防，診斷和治療。各種不同的疾病狀態包括糖尿病，高血壓和冠心病等，都會引起微循環的病態，包括微血管管徑，微血管密度以及微血管內的微血管超微結構速度等參數的變化，還能夠對微血管內皮細胞以及微血管內流動的血細胞進行觀測。因此通過了解微血管超微結構情況來把握微循環質量，對于各類疾病的診斷和治療有著極其重要的作用。微血管超微結構情況對健康和疾病診療如此重要，對微血管超微結構情況進行高精度的數字化定量化，實現精確診療就有重大的必要性。為了實現利用微血管超微結構的精確診療，必不可少的需要能夠在無創的情況下對微血管超微結構進行實時高清晰成像并數字化的“無創動態微血管超微結構觀測系統”。

在醫學領域，透過皮膚無創地對身體內部進行成像的方式有很多，例如，計算機斷層成像(CT)技術以及核磁共振成像(MRI)技術等等。雖然這些技術產生的早，發展成熟，但是由于設備體積大，分辨率低，實時性差等缺點并不適合對微血管超微結構成像進行使用。其中，側流暗場(SDF)成像技術和正交偏振光譜(OPS)成像技術是對于微血管超微結構進行成像的兩種常用技術。

然而，常規的正交偏振光譜(OPS)成像技術中，由于偏振板對于正交偏振光的反射能力有上限，偏振反射光不能100％被過濾掉而造成成像中背景噪聲過大，為了解決這個問題，側流暗場(SDF)成像技術在2007年被提出，其原理如圖1所示。

側流暗場成像技術中，首先采用環形LED照明圍繞在成像顯微鏡頭周圍，LED發出的光源同OPS成像技術一樣，是特殊波長的光，但不是偏振光。LED光從顯微鏡頭周圍環形的照射到皮膚上，在皮膚表面發生散射的同時在皮膚內部發生散射。因為顯微鏡頭距離皮膚很近，環狀照射到皮膚上又反射回來的光很難進入鏡頭成像，而內部散射光的照射方向是隨機的，會有一部分照射到顯微鏡頭而在CCD上成像。這樣就避免了皮膚表面反射直接對微血管超微結構進行成像。

但是，傳統的側流暗場成像技術只能實現二維成像。利用對二維成像的分析雖然能夠對微血管超微結構流速，微血管管徑，以及橫切面微血管密度進行定量化數字化，但由于二維成像無法取得深度信息，因此對于縱切面的微血管密度和微血管形狀進行分析，二維成像并不能滿足要求。這時就需要對成像設備進行改進，使其具有三維測量的能力，能夠對微血管超微結構進行三維測量以獲取深度信息，精確地對縱切面的微血管密度以及微血管超微結構進行數字化定量化。

實用新型內容

根據上述不足之處，本實用新型的目的在于提供一種基于側流暗場成像技術的人體微血管三維超微結構的成像系統。

為實現上述目的，本實用新型的技術方案在于：基于側流暗場成像技術的人體微血管三維超微結構的成像系統，至少包括：

用于發射直線傳播的柱狀光線的光源模塊；

用于使照射在被測物體表面的光線成為照射位置不變，照射角度改變的圓偏振光的光圈模塊；