[實(shí)用新型]一種人體皮膚激光散斑血流快速成像系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202123251610.3
• 申請日: 2021-12-23
• 公開（公告）號: CN216777062U
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳相柏;候華毅;杜功志;黃斌
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢格譜光電科技有限公司
• 主分類號: A61B5/026
• 分類號: A61B5/026;A61B5/00
• 代理公司: 重慶萃智邦成專利代理事務(wù)所(普通合伙) 50231
• 代理人: 許攀

本申請涉及醫(yī)療檢測領(lǐng)域，具體涉及一種人體皮膚激光散斑血流快速成像系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括激光器、激光擴(kuò)束裝置、反射鏡、檢偏器、濾光裝置、圖像采集模組、激光測距模組、激光定位模組、計(jì)算機(jī)，激光器、激光擴(kuò)束裝置、反射鏡依次位于照明光路上，人體皮膚反射照明光，人體皮膚、檢偏器、濾光裝置、圖像采集模組依次位于成像光路上，計(jì)算機(jī)分別與圖像采集模組、激光測距模組、激光定位模組相連。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型能夠準(zhǔn)確確定待測皮膚的位置和與圖像采集模組之間的距離，所采集的圖像便于數(shù)據(jù)處理；上位機(jī)圖形化系統(tǒng)便于操作人員能夠清晰完整地查看到被檢測皮膚的血流狀態(tài)，極大的方便了用戶的使用。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及醫(yī)療檢測領(lǐng)域，具體涉及一種人體皮膚激光散斑血流快速成像系統(tǒng)。

背景技術(shù)

皮膚血流循環(huán)狀態(tài)是血管通路、功能水平以及心血管疾病表征的主要標(biāo)志。皮膚血流灌注的定義為單位時(shí)間內(nèi)流過皮膚的血液量，是人體微循環(huán)監(jiān)測、健康診斷、預(yù)后評估等過程中的重要指標(biāo)之一。

激光散斑血流成像技術(shù)具有無創(chuàng)、大視場、快速實(shí)時(shí)監(jiān)測等諸多優(yōu)點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)對皮膚血流的大面積監(jiān)測，能獲得血流流速分布，在生物醫(yī)療光子成像領(lǐng)域有諸多應(yīng)用，如對動(dòng)物的腦皮層、內(nèi)臟、眼底、視網(wǎng)膜、耳廓、皮膚等等，進(jìn)行血流成像，進(jìn)一步推進(jìn)生物醫(yī)療的研究，對人體的應(yīng)用有皮膚燒傷恢復(fù)監(jiān)測、糖尿病的并發(fā)癥糖尿病足的病理診斷、組織舒張壓血流監(jiān)測等。

現(xiàn)有技術(shù)中，照明光束的截面尺寸小，照明區(qū)域內(nèi)光強(qiáng)不均勻，造成在激光散斑成像中，圖像亮度或光強(qiáng)度空間分布梯度大，圖像處理時(shí)誤差大。另外，對于實(shí)際應(yīng)用中圖像采集設(shè)備難以確定采集區(qū)域。

實(shí)用新型內(nèi)容

為解決以上問題，本實(shí)用新型一方面提供了一種人體皮膚激光散斑血流快速成像系統(tǒng)，包括激光器、激光擴(kuò)束裝置、反射鏡、檢偏器、濾光裝置、圖像采集模組、激光測距模組、激光定位模組、計(jì)算機(jī)，激光器、激光擴(kuò)束裝置、反射鏡依次位于照明光路上，人體皮膚反射照明光，人體皮膚、檢偏器、濾光裝置、圖像采集模組依次位于成像光路上，激光測距模組和激光定位模組發(fā)出激光，經(jīng)人體皮膚反射后分別重新進(jìn)入激光測距模組和激光定位模組，計(jì)算機(jī)分別與圖像采集模組、激光測距模組、激光定位模組相連。

更進(jìn)一步地，激光測距模組的波長均為633納米。

更進(jìn)一步地，激光器為半導(dǎo)體激光器。

更進(jìn)一步地，成像光路和激光測距模組、激光定位模組發(fā)出激光的光路平行。

更進(jìn)一步地，激光擴(kuò)束裝置包括平凹透鏡和平凸透鏡，平凹透鏡靠近激光器一側(cè)。

更進(jìn)一步地，還包括線偏振器，線偏振器位于照明光路上激光器和激光擴(kuò)束裝置之間。

另一方面，本實(shí)用新型還提供了一種人體皮膚激光散斑血流快速成像系統(tǒng)的使用方法，該使用方法包括如下步驟：

步驟1、應(yīng)用激光測距模組和激光定位模組確定圖像采集模組至皮膚的距離，定位人體皮膚區(qū)域；

步驟2、將激光光束照射到人體皮膚的待測區(qū)域；

步驟3、通過圖像采集模組采集待測區(qū)域的圖像，采集圖像的幀數(shù)為N；

步驟4、計(jì)算公式(I)計(jì)算襯比度K(x,y)，

其中K(x,y)是在(x,y)象素處的襯比值，I_x,y(n)是在第n幅圖像中(x,y)象素坐標(biāo)處的光強(qiáng)，是N幅圖像在(x,y)處光強(qiáng)的平均值；

步驟5、利用襯比度計(jì)算血流速度v(x,y)＝c/K²(x,y)，其中c為校正系數(shù)。

更進(jìn)一步地，在步驟3中，幀數(shù)N等于10。

更進(jìn)一步地，在步驟4中，計(jì)算襯比度K(x,y)的區(qū)域大于激光光束照射的區(qū)域。