[實用新型]一種同步采集光電激光散斑血液流速測量系統

有效

• 申請號: 201921405416.6
• 申請日: 2019-08-27
• 公開（公告）號: CN211094079U
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 馮夕萌;盧閆曄;任秋實;鄒達
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: A61B5/026
• 分類號: A61B5/026
• 代理公司: 北京萬象新悅知識產權代理有限公司 11360
• 代理人: 王巖

本實用新型公開了一種同步采集光電激光散斑血液流速測量系統。本實用新型的測量系統包括：激光光源、第一透鏡、分光鏡、激光散斑光路、光電容積脈搏波光路、高精度模擬數字轉換器、相機和計算機；本實用新型采用光電容積脈搏波光路獲取光電容積脈搏波信號，獲取不受采集速度和分析方法的限制，信噪比極高；同時激光散斑襯比波形和光電容積脈搏波信號具有極高的相似性，兩者均是由心臟周期性搏動產生的；因此，采用光電容積脈搏波信號進行降噪的方法，通過濾波器設計、獨立成分分析或機器學習等技術對激光散斑襯比波形降噪能夠有效的提高最終血液流速的測量精度。

技術領域

本實用新型涉及激光散斑襯比成像技術，具體涉及一種同步采集光電激光散斑血液流速測量系統。

背景技術

激光散斑襯比成像(laser speckle flowgraphy，LSFG)技術也稱激光散斑襯比分析(laserspeckle contrast analysis，LSCA)技術，激光散斑襯比成像技術進行血液流速測量的原理是利用血液中紅細胞運動產生的后向動態散斑對比度值來獲取血流速度信息。所需器件簡單，僅通過常規成像方式便可獲得全場的二維高分辨率的血流分布圖像，不需要結合機械掃描，也不需要注入外源性物質，即可實現長時間連續性的血流監測?，F階段，此項技術已經廣泛應用于視網膜血管分析、皮膚組織血流分析、腦血管血流分析等領域，同時也受到術后血流成像監測、囊腫數據的收集等臨床領域的關注。

但是，激光散斑襯比成像技術在實際的測量過程中受到多種因素的影響，其中最常見的包括液體流速、管道彈性以及液體濃度。這些因素使得激光散斑襯比成像技術的測量結果存在較大的誤差，不能有效的對血液流速進行定量分析，嚴重阻礙了激光散斑襯比成像技術的進一步發展。

發明內容

針對于現有的激光散斑襯比成像技術存在的無法對血液流速進行定量分析的問題，本實用新型提出了一種同步采集光電激光散斑血液流速測量系統。

本實用新型的同步采集光電激光散斑血液流速測量系統包括：激光光源、第一透鏡、分光鏡、激光散斑光路、光電容積脈搏波光路、高精度模擬數字轉換器、相機和計算機；其中，光電容積脈搏波光路包括第二透鏡和光電傳感器；光電傳感器連接至高精度模擬數字轉換器；高精度模擬數字轉換器和相機分別連接至計算機；激光光源發出激光，經過第一透鏡后，由分光鏡分成兩路，一路進入激光散斑光路，另一路進入光電容積脈搏波光路；進入光電容積脈搏波光路的激光，照射到待測的血管，相機采集待測的血管反射的激光，傳輸至計算機；進入光電容積脈搏波光路的激光，經過第二透鏡匯聚至采集脈搏波信號的樣品上，采集脈搏波信號的樣品的透射光或反射光由光電傳感器接收，得到采集電容積脈搏波信號并轉換為電信號，傳輸至高精度模擬數字轉換器轉換為數字信號傳輸至計算機。

激光散斑光路包括：中空反射鏡、接收物鏡、中繼透鏡和第三透鏡；其中，從分光鏡反射至激光散斑光路的激光經過中空反射鏡反射后，經接收物鏡匯聚至眼底；眼底的反射光通過中空反射鏡中間的小孔，經中繼透鏡和第三透鏡聚焦后，由相機接收。

激光光源采用氣體激光器、光纖激光器等任何類型的激光器，激光光源的相干長度大于2m，帶寬小于25nm，可以根據需要使用濾光片，放置在激光光源前，獲得窄帶激光。

采集脈搏波信號的樣品為耳垂或者指尖。