一種基于光電容積脈搏波描記法的牙齦血流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于光電容積脈搏波描記法的牙齦血流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。使用本發(fā)明能夠?qū)谇卉浗M織術(shù)后牙齦血流狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，準(zhǔn)確及時(shí)掌握移植軟組織的生長情況，進(jìn)而采取相應(yīng)醫(yī)療手段。本牙齦血流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)集成后的牙齦血流監(jiān)測(cè)設(shè)備具有體積小、便攜帶的優(yōu)點(diǎn)，可放置如衣口袋等方便攜帶、放置的地方；置于牙齦上的光電傳感器通過導(dǎo)線與牙齦血流監(jiān)測(cè)設(shè)備相連。實(shí)現(xiàn)了對(duì)口腔軟組織術(shù)后牙齦血流狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
【專利說明】一種基于光電容積脈搏波描記法的牙齦血流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光電容積脈搏波描記法，具體涉及一種基于光電容積脈搏波描記法的牙齦血流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]由于腫瘤切除、外傷或長期缺牙造成的口腔牙列及軟組織缺損的病例一直處于上升趨勢(shì)。由于各種原因造成的軟組織量不足時(shí)，為了恢復(fù)軟組織外形、保證種植體周圍組織健康及美學(xué)效果，常常需要游離軟組織移植物。研究證實(shí)，在穩(wěn)定固定的游離軟組織移植物上迅速血管化、血供及時(shí)形成，是增加成活率、減少收縮率的根本要素。因此需要對(duì)口腔軟組織術(shù)后牙齦血流狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，準(zhǔn)確及時(shí)掌握游離軟組織移植物的生長情況，進(jìn)而采取相應(yīng)醫(yī)療手段。
[0003]目前對(duì)于口腔組織血流觀察方法還十分有限。關(guān)于組織血流形態(tài)學(xué)的觀察方法有離體標(biāo)本和活體觀察兩大類。離體方法主要是微血管灌注、鑄型、組織切片染色等，缺點(diǎn)是只能用于死亡或術(shù)后離體臟器微血管的觀察，不能用于臨床。無創(chuàng)觀察活體組織血流狀況的方法有:激光多普勒成像術(shù)、激光掃描共聚焦顯微鏡技術(shù)、光學(xué)相干體層攝影術(shù)、正焦偏振光譜成像技術(shù)等。以上方法由于各自的條件限制:例如激光多普勒成像術(shù)的探頭體積和測(cè)量深度均不適用于口腔粘膜測(cè)量；以上技術(shù)只適用于透明組織而口腔組織屬于半透明組織，并不適用于該技術(shù)；以上技術(shù)適用于非常厚的組織觀察而口腔組織只有2-4mm，不適用于上述技術(shù)等等，故無法應(yīng)用于口腔黏膜血流觀察；同時(shí)設(shè)備本身體積與功能的限制，無法做到對(duì)正?；顒?dòng)的人體進(jìn)行長時(shí)間的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
[0004]目前尚無對(duì)口腔軟組織術(shù)后牙齦血流狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)的相關(guān)發(fā)明，本專利屬于該領(lǐng)域內(nèi)的首例發(fā)明。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種基于光電容積脈搏波描記法的牙齦血流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠?qū)谇卉浗M織術(shù)后牙齦血流狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，準(zhǔn)確及時(shí)掌握移植軟組織的生長情況，進(jìn)而采取相應(yīng)醫(yī)療手段。
[0006]一種基于光電容積脈搏波描記法的牙齦血流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括信號(hào)采集單元和信號(hào)分析處理單元；
[0007]信號(hào)采集單元，用于采用光電傳感器采集牙齦處的光電容積脈搏波描記信號(hào)；
[0008]信號(hào)分析處理單元，用于對(duì)所述光電容積脈搏波描記信號(hào)進(jìn)行處理，獲得牙齦血流參數(shù)。
[0009]特別地，所述光電傳感器由兩個(gè)發(fā)光二極管和一個(gè)光電接收管組成。
[0010]優(yōu)選地，所述光電傳感器置于所測(cè)牙齦位置的方式有兩種:
[0011]方式一、按反射式原理排布:利用頜墊將兩個(gè)發(fā)光二極管和一個(gè)光電接收管置于牙齦同一側(cè)；
[0012]方式二、按透射式原理排布:利用頜墊將兩個(gè)發(fā)光二極管置于牙齦一側(cè)，將光電接收管置于牙齦的另一側(cè)，且兩個(gè)發(fā)光二極管與光電接收管的位置相對(duì)。
[0013]特別地，所述信號(hào)采集單元包括光電傳感器和信號(hào)采集模塊；
[0014]光電傳感器，用于將牙齦血流信息轉(zhuǎn)換為可用于采集的光電容積脈搏波描記信號(hào);
[0015]信號(hào)采集模塊，用于采集光電傳感器測(cè)得的光電容積脈搏波描記信號(hào)；
[0016]特別地，所述信號(hào)分析處理單元包括信號(hào)處理和參數(shù)計(jì)算模塊、控制模塊和顯示模塊；
[0017]信號(hào)處理和參數(shù)模塊，用于對(duì)信號(hào)采集單元采集到的光電容積脈搏波描記信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理后計(jì)算牙齦血流參數(shù)；
[0018]控制模塊，用于將信號(hào)處理和參數(shù)模塊計(jì)算獲得的牙齦血流參數(shù)發(fā)送給顯示模塊顯不O
[0019]優(yōu)選地，所述控制模塊進(jìn)一步用于，根據(jù)所需測(cè)量牙齦血流參數(shù)類型的不同，控制信號(hào)采集單元中的光電傳感器發(fā)射與所需測(cè)量牙齦血流參數(shù)類型相對(duì)應(yīng)的波長的光信號(hào)，并且控制信號(hào)處理和參數(shù)模塊采用與所需測(cè)量牙齦血流參數(shù)類型相對(duì)應(yīng)的計(jì)算方式進(jìn)行牙齦血流參數(shù)計(jì)算。
[0020]特別地，所述信號(hào)分析處理單元進(jìn)一步包含無線傳輸模塊，用于將控制模塊獲得的牙齦血流參數(shù)發(fā)送到外部，將來自外部的控制信號(hào)發(fā)送給控制模塊。
[0021]特別地，所述控制信號(hào)用于控制所需測(cè)量牙齦血流參數(shù)類型。
[0022]特別地，所述信號(hào)采集單元包括相互連接的光電傳感器和信號(hào)采集模塊，光電傳感器通過頜墊置于牙齦位置，信號(hào)采集模塊與信號(hào)分析處理單元集成于牙齦血流監(jiān)測(cè)設(shè)備中；光電傳感器通過導(dǎo)線與牙齦血流監(jiān)測(cè)設(shè)備相連。
[0023]有益效果:
[0024]1、本系統(tǒng)采用的光電傳感器是由兩個(gè)發(fā)光二極管和光電接收芯片組成的，具有體積小，便于攜帶的優(yōu)點(diǎn)，且該光電傳感器能夠能夠發(fā)射紅光、紅外光和綠光，可適用于像牙齦血流組織這類半透明組織。發(fā)光二極管所發(fā)出的光線的投射性相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)來說，不具有很強(qiáng)的透射性，適用于像牙齦血流組織這類較薄的組織；通過該光電傳感器并結(jié)合牙齦測(cè)試系統(tǒng)對(duì)口腔軟組織術(shù)后牙齦血流狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，進(jìn)而準(zhǔn)確及時(shí)掌握移植軟組織的生長情況。
[0025]2、通過無線傳輸模塊將來自外部的控制信號(hào)發(fā)送給控制模塊、將控制模塊獲得的牙齦血流參數(shù)發(fā)送到外部，進(jìn)而獲得需要的牙齦血流參數(shù)，采取相應(yīng)醫(yī)療手段。
[0026]3、本系統(tǒng)中所用光電傳感器有兩種排布方式，即根據(jù)反射式原理和透射式原理排布，這兩種排布方式均利用血液在不同的光譜中吸收強(qiáng)度不一的原理利用發(fā)光二極管采集牙銀處光電容積脈搏波描記信號(hào)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1為嵌入式牙齦血流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)示意圖。
[0028]圖2(a)和(b)為嵌入式牙齦血流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)反射式光電傳感器及透射式光電傳感器示意圖。
[0029]圖3為嵌入式牙齦血流監(jiān)測(cè)實(shí)施方式示意圖。
[0030]其中，1-信號(hào)采集單元，2-信號(hào)分析處理單元，3-發(fā)光二極管，4-光電接收管，5-光電傳感器，6導(dǎo)線，7-牙齦血流監(jiān)測(cè)設(shè)備。

【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0032]如圖1所示，本發(fā)明提供了一種基于光電容積脈搏波描記法的牙齦血流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠及時(shí)的對(duì)口腔軟組織術(shù)后牙齦血流狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。包括信號(hào)采集單元和信號(hào)分析處理單元；信號(hào)采集單元1，用于采用光電傳感器5采集牙齦處的光電容積脈搏波描記信號(hào)，即:利用光電手段在活體組織中檢測(cè)血液容積變化情況并記錄。由于牙齦血流組織中的不同細(xì)胞對(duì)光波的的透光能力不同，米用由發(fā)光二極管和光電接收管構(gòu)成的光電傳感器通過發(fā)射不同波長的光監(jiān)測(cè)血液參數(shù)中的變化，且發(fā)光二極管發(fā)出的光線投射性相比于現(xiàn)有技術(shù)中的產(chǎn)品發(fā)出的光線投射性要弱許多，故非常適用于牙齦血流參數(shù)的檢測(cè)。特別地，該光電傳感器的體積小，有利于通過真空壓膜頜墊將該光電傳感器放置于口腔中，利用牙齦血流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)而監(jiān)測(cè)牙齦血流參數(shù)。信號(hào)分析處理單元2，用于對(duì)所述光電容積脈搏波描記信號(hào)進(jìn)行處理，獲得牙齦血流參數(shù)。
[0033]其中，所述光電傳感器5是由兩個(gè)發(fā)光二極管3和一個(gè)光電接收管4組成。且該光電傳感器5置于所測(cè)牙齦位置的方式有兩種，分別是:
[0034]方式一、按反射式原理排布:如圖2(a)所示，利用真空壓膜頜墊將兩個(gè)發(fā)光二極管3和一個(gè)光電接收管4置于牙齦同一側(cè)；光電二極管發(fā)射光源可以通過調(diào)整兩個(gè)發(fā)光二極管3的功率來調(diào)控不同深度牙齦組織的血流信息，功率越大，牙齦深度越深。
[0035]方式二、按透射式原理排布:如圖2(b)所示，利用真空壓膜頜墊將兩個(gè)發(fā)光二極管3置于牙齦一側(cè)，將光電接收管4置于牙齦的另一側(cè)，且兩個(gè)發(fā)光二極管3與光電接收管4的位置相對(duì)。
[0036]其中，所述信號(hào)采集單元包括光電傳感器5和信號(hào)采集模塊。光電傳感器5將牙齦血流信息轉(zhuǎn)換為可用于采集的光電容積脈搏波描記信號(hào)后發(fā)送至信號(hào)采集模塊，信號(hào)采集模塊將光電傳感器5測(cè)得的光電容積脈搏波描記信號(hào)進(jìn)行采集，并將采集到的信號(hào)發(fā)送到信號(hào)分析處理單元中；
[0037]所述信號(hào)分析處理單元包括信號(hào)處理和參數(shù)計(jì)算模塊、控制模塊和顯示模塊；信號(hào)處理和參數(shù)計(jì)算模塊對(duì)信號(hào)采集單元采集到的光電容積脈搏波描記信號(hào)進(jìn)行濾波后根據(jù)脈搏波幅值的最大最小值計(jì)算牙齦血流參數(shù)。其中，牙齦血流參數(shù)如:血紅蛋白含量、氧合血紅蛋白含量、血氧飽和度、容積脈搏血流量和脈率信息。將獲得的牙齦血流參數(shù)通過控制模塊發(fā)送給顯示模塊顯示。此外，信號(hào)分析處理單元進(jìn)一步包含無線傳輸模塊，根據(jù)所需測(cè)量牙齦血流參數(shù)類型的不同，將來自外部的控制信號(hào)通過無線傳輸模塊發(fā)送至控制模塊，進(jìn)而控制信號(hào)采集單元中的光電傳感器5發(fā)射與所需測(cè)量牙齦血流參數(shù)類型相對(duì)應(yīng)的波長的光信號(hào)，并控制信號(hào)處理和參數(shù)模塊根據(jù)所需測(cè)量牙齦血流參數(shù)類型相對(duì)應(yīng)的計(jì)算方式對(duì)牙齦血流參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算后獲得的牙齦血流參數(shù)再通過控制模塊傳輸?shù)綗o線傳輸模塊，進(jìn)而將獲得的牙齦血流參數(shù)發(fā)送到外部。
[0038]如圖3所示，所述信號(hào)采集模塊與信號(hào)分析處理單元集成于牙齦血流監(jiān)測(cè)設(shè)備7中；集成后的齦血流監(jiān)測(cè)設(shè)備具有體積小、便攜帶的優(yōu)點(diǎn)，可放置如衣口袋等方便攜帶、放置的地方；光電傳感器5通過導(dǎo)線6與牙齦血流監(jiān)測(cè)設(shè)備7相連。
[0039]綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于光電容積脈搏波描記法的牙齦血流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括信號(hào)采集單元和信號(hào)分析處理單元； 信號(hào)采集單元，用于采用光電傳感器采集牙齦處的光電容積脈搏波描記信號(hào)； 信號(hào)分析處理單元，用于對(duì)所述光電容積脈搏波描記信號(hào)進(jìn)行處理，獲得牙齦血流參數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述光電傳感器由兩個(gè)發(fā)光二極管和一個(gè)光電接收管組成。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述光電傳感器置于所測(cè)牙齦位置的方式有兩種: 方式一、按反射式原理排布:利用頜墊將兩個(gè)發(fā)光二極管和一個(gè)光電接收管置于牙銀同一側(cè)； 方式二、按透射式原理排布:利用頜墊將兩個(gè)發(fā)光二極管置于牙齦一側(cè)，將光電接收管置于牙齦的另一側(cè)，且兩個(gè)發(fā)光二極管與光電接收管的位置相對(duì)。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)采集單元包括光電傳感器和信號(hào)采集模塊； 光電傳感器，用于將牙齦血流信息轉(zhuǎn)換為可用于采集的光電容積脈搏波描記信號(hào)； 信號(hào)采集模塊，用于采集光電傳感器測(cè)得的光電容積脈搏波描記信號(hào)。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)分析處理單元包括信號(hào)處理和參數(shù)計(jì)算模塊、控制模塊和顯示模塊； 信號(hào)處理和參數(shù)模塊，用于對(duì)信號(hào)采集單元采集到的光電容積脈搏波描記信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理后計(jì)算牙齦血流參數(shù)； 控制模塊，用于將信號(hào)處理和參數(shù)模塊計(jì)算獲得的牙齦血流參數(shù)發(fā)送給顯示模塊顯/Jn ο
6.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊進(jìn)一步用于，根據(jù)所需測(cè)量牙齦血流參數(shù)類型的不同，控制信號(hào)采集單元中的光電傳感器發(fā)射與所需測(cè)量牙齦血流參數(shù)類型相對(duì)應(yīng)的波長的光信號(hào)，并且控制信號(hào)處理和參數(shù)模塊采用與所需測(cè)量牙齦血流參數(shù)類型相對(duì)應(yīng)的計(jì)算方式進(jìn)行牙齦血流參數(shù)計(jì)算。
7.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)分析處理單元進(jìn)一步包含無線傳輸模塊，用于將控制模塊獲得的牙齦血流參數(shù)發(fā)送到外部，將來自外部的控制信號(hào)發(fā)送給控制|吳塊。
8.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制信號(hào)用于控制所需測(cè)量牙齦血流參數(shù)類型。
9.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)采集單元包括相互連接的光電傳感器和信號(hào)采集模塊，光電傳感器通過頜墊置于牙齦位置，信號(hào)采集模塊與信號(hào)分析處理單元集成于牙齦血流監(jiān)測(cè)設(shè)備中；光電傳感器通過導(dǎo)線與牙齦血流監(jiān)測(cè)設(shè)備相連。
【文檔編號(hào)】A61B5/00GK104257351SQ201410494290
【公開日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月24日
【發(fā)明者】方震, 陳帝良, 王鶯, 趙湛, 杜利東, 徐志紅, 孫方敏 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院電子學(xué)研究所, 北京大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院