利用圓偏振側(cè)流暗場成像技術(shù)探測人體微血管超微結(jié)構(gòu)的裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術(shù)涉及一種利用圓偏振側(cè)流暗場成像技術(shù)探測人體微血管超微結(jié)構(gòu)的裝置，至少包括：可發(fā)射線偏振光的光源模塊；可將線偏振光調(diào)制成圓偏振光的調(diào)光單元；可將被觀測對象放大成像的鏡頭單元；可將經(jīng)被測對象反射的光線進(jìn)行成像的成像單元；以及可將鏡頭單元反射后帶有被測對象信息的反射光處理形成圖像的呈像模塊；其中，光源模塊位于鏡頭單元的鏡頭的外周，光源模塊其光線照射方向的前方設(shè)有調(diào)光單元。因此，本裝置具有比傳統(tǒng)成像裝置更好的成像性能；通過將環(huán)狀光源設(shè)置在顯微物鏡的鏡頭部分代替原本設(shè)置在裝置內(nèi)顯微物鏡后方的LED光源，拉近了光源與被測物體的距離，大大的提高了光的利用效率，從而可以降低半導(dǎo)體激光器的能量值。

The use of circular polarization lateral flow detection device of human microvascular ultrastructure in dark field imaging technology

The utility model relates to a flow detection device, the human microvascular ultrastructure in dark field imaging technique using a circular polarization side at least comprises a light source module can be linearly polarized light; polarized light can be modulated into circularly polarized light adjusting unit; the lens unit can be magnified observation object imaging; imaging unit can be used for imaging the object of the reflected light; and the lens unit reflected with reflection information of the detected object image is formed like a light processing module; the peripheral light source module located in the lens unit of the lens, the light direction of the light source module is arranged on the front of a light adjusting unit. Therefore, the device has better imaging performance than traditional imaging device; the annular light source is arranged in the microscope objective lens part instead of setting within the device microobjective rear LED light source, closer to the light source and the measured object distance, greatly improve the utilization efficiency of light, which can reduce the energy of semiconductor laser value.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
利用圓偏振側(cè)流暗場成像技術(shù)探測人體微血管超微結(jié)構(gòu)的裝置
本技術(shù)涉及一種利用光學(xué)成像技術(shù)進(jìn)行醫(yī)學(xué)診斷的醫(yī)療器械，具體的說是一種利用圓偏振側(cè)流暗場成像技術(shù)探測人體微血管超微結(jié)構(gòu)的裝置。
技術(shù)介紹
微循環(huán)是指微動脈與微靜脈之間的血液與組織細(xì)胞進(jìn)行物質(zhì)交換的場所。微循環(huán)的功能，形態(tài)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(huán)的研究，便于進(jìn)一步了解人體各臟器的特殊功能，認(rèn)知疾病的發(fā)病機理，有利于疾病預(yù)防，診斷和治療。各種不同的疾病狀態(tài)包括糖尿病，高血壓和冠心病等，都會引起微循環(huán)的病態(tài)，包括微血管管徑，微血管密度以及微血管內(nèi)的微血流速度等參數(shù)的變化，還能夠?qū)ξ⒀軆?nèi)皮細(xì)胞以及微血管內(nèi)流動的血細(xì)胞進(jìn)行觀測。因此通過了解微血流情況來把握微循環(huán)質(zhì)量，對于各類疾病的診斷和治療有著極其重要的作用。微血流情況對健康和疾病診療如此重要，對微血流情況進(jìn)行高精度的數(shù)字化定量化，實現(xiàn)精確診療就有重大的必要性。為了實現(xiàn)利用微血流的精確診療，必不可少的需要能夠在無創(chuàng)的情況下對微血流進(jìn)行實時高清晰成像并數(shù)字化的“無創(chuàng)動態(tài)微血管超微結(jié)構(gòu)觀測系統(tǒng)”。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，透過皮膚無創(chuàng)地對身體內(nèi)部進(jìn)行成像的方式有很多，例如，計算機斷層成像(CT)技術(shù)以及核磁共振成像(MRI)技術(shù)等等。雖然這些技術(shù)產(chǎn)生的早，發(fā)展成熟，但是由于設(shè)備體積大，分辨率低，實時性差等缺點并不適合對微血流成像進(jìn)行使用。其中，側(cè)流暗場(SDF)成像技術(shù)和正交偏振光譜(OPS)成像技術(shù)是對于微血流進(jìn)行成像的兩種常用技術(shù)。然而，常規(guī)的正交偏振光譜(OPS)成像技術(shù)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(cè)流暗場(SDF)成像技術(shù)在2007年被提出，其原理如圖1所示。側(cè)流暗場成像技術(shù)中，首先采用環(huán)形LED照明圍繞在成像顯微鏡頭周圍，LED發(fā)出的光源同OPS成像技術(shù)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(huán)形的照射到皮膚上，在皮膚表面發(fā)生散射的同時在皮膚內(nèi)部發(fā)生散射。因為顯微鏡頭距離皮膚很近，環(huán)狀照射到皮膚上又反射回來的光很難進(jìn)入鏡頭成像，而內(nèi)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微血管超微結(jié)構(gòu)進(jìn)行成像。但是，傳統(tǒng)的側(cè)流暗場成像技術(shù)采用環(huán)形LED光源圍繞在成像顯微物鏡鏡頭的周圍，由于此光源不是偏振光，因此，絕大部分的光線發(fā)生散射無法反射到成像顯微物鏡中，也就是說光的利用率極低，成像很不清晰。而對于人體微血管超微結(jié)構(gòu)的探測而言，由于一方面人體的微血管內(nèi)皮細(xì)胞以及血細(xì)胞等超微結(jié)構(gòu)本身就非常微小，另一方面后期需要實現(xiàn)實時觀測，因此，成像清晰度的好壞對于觀測結(jié)果的準(zhǔn)確性與否緊密相關(guān)，并且直接影響疾病的診斷。
技術(shù)實現(xiàn)思路
根據(jù)上述不足之處，本技術(shù)的目的是提供一種增加光源利用率，提高成像清晰度的利用圓偏振側(cè)流暗場成像技術(shù)探測人體微血管超微結(jié)構(gòu)的裝置。為實現(xiàn)上述目的，本技術(shù)的技術(shù)方案在于：一種利用圓偏振側(cè)流暗場成像技術(shù)探測人體微血管超微結(jié)構(gòu)的裝置，至少包括可發(fā)射線偏振光的光源模塊；可將線偏振光調(diào)制成圓偏振光的調(diào)光單元；可將被觀測對象放大成像的鏡頭單元；可將經(jīng)被測對象反射的光線進(jìn)行成像的成像單元；以及可將鏡頭單元反射后帶有被測對象信息的反射光處理形成圖像的呈像模塊；其中，光源模塊位于鏡頭單元的鏡頭的外周，光源模塊其光線照射方向的前方設(shè)有調(diào)光單元。優(yōu)選的是：所述的光源模塊包括與鏡頭單元的鏡頭可拆卸連接的光源固定裝置，所述的光源固定裝置內(nèi)設(shè)有向被測對象發(fā)出照射光的光源。優(yōu)選的是：所述的光源為能夠發(fā)出線偏振光的鍍偏振膜的LED或者半導(dǎo)體激光器。優(yōu)選的是：所述的光源固定裝置包括環(huán)狀支架，所述環(huán)狀支架的靠近被測物體的一端設(shè)有底板，所述的底板上均勻環(huán)設(shè)有若干承載光源的通孔，所述環(huán)狀支架的外周設(shè)有遮光罩子。優(yōu)選的是：所述的調(diào)光單元為1/4波長板或者1/4相位差膜。優(yōu)選的是：所述的鏡頭單元為顯微鏡物鏡或可變焦鏡頭。優(yōu)選的是：所述的成像單元為雙膠合消色差透鏡，由凹凸透鏡和雙面凸透鏡組成。優(yōu)選的是：所述的鏡頭單元、成像單元和呈像模塊的外周設(shè)有固定框架。本技術(shù)的有益效果在于：(1)通過調(diào)光單元將垂直線偏振光轉(zhuǎn)變?yōu)閳A偏振光，并照射到人體皮膚上，使得入射光具有更好的透射能力和成像清晰度，因此，本裝置具有比傳統(tǒng)成像裝置更好的成像性能，能夠?qū)崿F(xiàn)對人體微血管內(nèi)皮細(xì)胞以及血細(xì)胞的清晰觀測；(2)通過將環(huán)狀光源設(shè)置在鏡頭單元的鏡頭部分代替原本設(shè)置在裝置內(nèi)顯微物鏡后方的的LED光源，拉近了光源與被測物體的距離，大大的提高了光的利用效率，從而可以降低半導(dǎo)體激光器的能量值；(3)將本裝置通過固定框架進(jìn)行密封，制成手持式的簡式裝置，使用起來非常方便。(4)通過鏡頭單元能夠?qū)ξ⒀軆?nèi)皮細(xì)胞以及血細(xì)胞等超微結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀測，通過鏡頭單元中的可變焦鏡頭既能夠在大視野范圍對微血管進(jìn)行宏觀觀測也能夠在小視野范圍對微血管的超微結(jié)構(gòu)進(jìn)行微觀觀測。附圖說明圖1是
技術(shù)介紹
的設(shè)備原理圖；圖2是本技術(shù)的光線原理圖；圖3是本技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本技術(shù)的光源模塊實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖一；圖5是本技術(shù)的光源模塊實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖二；圖6是本技術(shù)的光源模塊實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖三；圖7是本技術(shù)的光源模塊實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖一；圖8是本技術(shù)的光源模塊實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖二圖9是本技術(shù)的光源模塊實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖三；圖10是光照強度和照射范圍的關(guān)系圖。圖中，1-呈像模塊；2-成像單元；3-鏡頭單元；4-光源；5-環(huán)狀支架；6-調(diào)光單元；7-皮膚；8-微血管；9-固定框架；10-底板；11-通孔；12-內(nèi)圓環(huán)；13-遮光罩子；A-入射光；B-微血管超微結(jié)構(gòu)的后向散射非偏振光。具體實施方式下面結(jié)合具體實施例對本技術(shù)做進(jìn)一步說明。實施例1如圖2-3所示的一種利用圓偏振側(cè)流暗場成像技術(shù)探測人體微血管超微結(jié)構(gòu)的裝置，至少包括：可發(fā)射線偏振光的光源模塊；可將線偏振光調(diào)制成圓偏振光的調(diào)光單元；可將被觀測對象放大成像的鏡頭單元；可將經(jīng)被測對象反射的光線進(jìn)行成像的成像單元；以及可將鏡頭單元反射后帶有被測對象信息的反射光處理形成圖像的呈像模塊；其中，光源模塊位于鏡頭單元的鏡頭的外周，光源模塊其光線照射方向的前方設(shè)有調(diào)光單元。進(jìn)一步的，呈像模塊為帶CCD傳感器或者CMOS傳感器的數(shù)字相機。進(jìn)一步的，光源模塊包括與鏡頭單元的鏡頭可拆卸連接的光源固定裝置，光源固定裝置內(nèi)設(shè)有向被測對象發(fā)出照射光的光源。進(jìn)一步的，可拆卸連接的方式可以為卡扣式連接、螺紋連接、磁吸式連接等其他可拆卸方式。但是由于鏡頭單元都是標(biāo)準(zhǔn)件，要將其在鏡頭外周加工螺紋，難度相對較大，因此優(yōu)選為卡扣式連接，較為簡便的一種方式是通過在光源固定裝置上貫穿若干個螺絲，通過螺絲頂住鏡頭單元的鏡頭的前端，將螺絲擰緊固定，便實現(xiàn)了固定在鏡頭單元上的目的。正由于鏡頭單元是標(biāo)準(zhǔn)件且非常昂貴，其卡扣式連接可以在光源固定裝置內(nèi)加設(shè)，從而不對鏡頭單元進(jìn)行改變。光源固定裝置內(nèi)設(shè)有向被測物體發(fā)出照射光的光源。進(jìn)一步的，光源為能夠發(fā)出線偏振光的鍍偏振膜的LED或者半導(dǎo)體激光器。眾所周知，LED發(fā)出的光線為非偏振光，為了使LED通過調(diào)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種利用圓偏振側(cè)流暗場成像技術(shù)探測人體微血管超微結(jié)構(gòu)的裝置，其特征在于：至少包括可發(fā)射線偏振光的光源模塊；可將線偏振光調(diào)制成圓偏振光的調(diào)光單元(6)；可將被觀測對象放大成像的鏡頭單元(3)；可將經(jīng)被測對象反射的光線進(jìn)行成像的成像單元(2)；以及可將鏡頭單元(3)反射后帶有被測對象信息的反射光處理形成圖像的呈像模塊(1)；其中，所述的光源模塊位于鏡頭單元(3)的鏡頭的外周，所述光源模塊其光線照射方向的前方設(shè)有調(diào)光單元(6)。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種利用圓偏振側(cè)流暗場成像技術(shù)探測人體微血管超微結(jié)構(gòu)的裝置，其特征在于：至少包括可發(fā)射線偏振光的光源模塊；可將線偏振光調(diào)制成圓偏振光的調(diào)光單元(6)；可將被觀測對象放大成像的鏡頭單元(3)；可將經(jīng)被測對象反射的光線進(jìn)行成像的成像單元(2)；以及可將鏡頭單元(3)反射后帶有被測對象信息的反射光處理形成圖像的呈像模塊(1)；其中，所述的光源模塊位于鏡頭單元(3)的鏡頭的外周，所述光源模塊其光線照射方向的前方設(shè)有調(diào)光單元(6)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用圓偏振側(cè)流暗場成像技術(shù)探測人體微血管超微結(jié)構(gòu)的裝置，其特征在于：所述的光源模塊包括與鏡頭單元(3)的鏡頭可拆卸連接的光源固定裝置，所述的光源固定裝置內(nèi)設(shè)有向被觀測對象發(fā)出照射光的光源(4)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用圓偏振側(cè)流暗場成像技術(shù)探測人體微血管超微結(jié)構(gòu)的裝置，其特征在于：所述的光源(4)為能夠發(fā)出線偏振光的鍍偏振膜的LED或者半導(dǎo)體激光器。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用圓偏振側(cè)流暗場成...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：董蒨，于綦悅，魏賓，夏楠，
申請(專利權(quán))人：青島大學(xué)，
類型：新型
國別省市：山東,37