[發(fā)明專利]一種用于監(jiān)測血液凝固動態(tài)過程的光學(xué)裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110306239.1
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN113092369A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王敬;張暉;張耀文;李琪;龔佳星
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué);深圳華中科技大學(xué)研究院
• 主分類號: G01N21/01
• 分類號: G01N21/01;G01N21/84
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11562
• 代理人: 王穎

1.一種用于監(jiān)測血液凝固動態(tài)過程的光學(xué)裝置，其特征在于，包括：

光源發(fā)射器(1)、起偏器(2)、分束器(3)、聚焦透鏡(4)、樣品池(5)、第一成像透鏡(7)，光闌(8)，第二成像透鏡(9)、檢偏器(10)、成像裝置(11)、光線收集器(12)；

所述分束器(3)分別與所述起偏器(2)、所述聚焦透鏡(4)、所述第一成像透鏡(7)、所述光線收集器(12)連接；

所述光闌(8)設(shè)置在所述第一成像透鏡(7)和所述第二成像透鏡(9)之間，用于調(diào)整所述系統(tǒng)的數(shù)值孔徑大小，優(yōu)化所述系統(tǒng)的成像清晰度；

所述檢偏器(10)設(shè)置在所述第二成像透鏡(9)和所述成像裝置(11)之間；

所述樣品池(5)通過所述聚焦透鏡(4)與所述分束器(3)連接；

所述光源發(fā)射器(1)通過所述起偏器(2)與所述分束器(3)連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于監(jiān)測血液凝固動態(tài)過程的光學(xué)裝置，其特征在于，

所述光源發(fā)射器(1)包括但不限于近紅外激光器；

所述近紅外激光器的波長為690nm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于監(jiān)測血液凝固動態(tài)過程的光學(xué)裝置，其特征在于，

所述第一成像透鏡(7)與所述第二成像透鏡(9)同軸連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于監(jiān)測血液凝固動態(tài)過程的光學(xué)裝置，其特征在于，

所述樣品池(5)的下端還設(shè)置有加熱裝置；

所述加熱裝置包括但不限于加熱板(6)，用于為所述樣品池(5)加熱。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一權(quán)利要求所述的一種用于監(jiān)測血液凝固動態(tài)過程的光學(xué)方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1.將凝血激活劑加入到血液中，獲得樣品血液，通過所述光學(xué)裝置，收集所述樣品血液在凝血過程中的激光散斑圖；

S2.基于所述激光散斑圖，通過拉蓋爾高斯變換或小波變換獲得偽相位圖；

S3.定位所述偽相位圖的光學(xué)旋渦，獲得所述光學(xué)旋渦的運動軌跡圖；

S4.基于所述運動軌跡圖，計算所述光學(xué)旋渦的均方位移，通過所述均方位移對應(yīng)的血液凝固時間，刻畫所述均方位移的變化曲線圖，用來表征血液凝固過程中的粘彈性變化，并獲得凝血過程中的若干種參數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于監(jiān)測血液凝固動態(tài)過程的光學(xué)方法，其特征在于，

所述S2包括以下步驟：

S2.1.將所述激光散斑強度圖表示為I(x，y)，對所述激光散斑強度圖進行傅里葉變換到頻域得到

S2.2.將所述乘以拉蓋爾-高斯濾波器得到LG(f_x，f_y)；

S2.3.將所述LG(f_x，f_y)，進行傅里葉逆變換，得到所述激光散斑圖的偽強度圖和所述偽相位圖；

所述偽強度圖和偽相位圖的公式表達為：

其中，拉蓋爾-高斯濾波器LG(f_x，f_y)＝(f_x+jf_y)exp[-(f_x²+f_y²)/w²],w是濾波器帶寬，偽強度圖為偽相位圖為φ(x，y)。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于監(jiān)測血液凝固動態(tài)過程的光學(xué)方法，其特征在于，

所述S3包括以下步驟：

S3.1.根據(jù)所述光學(xué)渦旋的定義和特征，計算所述偽相位圖上包含四個相鄰的像素的逆時針閉合路徑上的相位累計變化；

S3.2.基于所述相位累計變化，通過比較所述光學(xué)渦旋在相鄰兩幀偽相位圖像上的相對位置和利用所述光學(xué)渦旋的正負渦旋成對產(chǎn)生、成對消失的特點來追蹤渦旋在相鄰幀之間的位置變化并描繪渦旋的所述運動軌跡圖。