一種非接觸式靜脈血氧飽和度成像裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及醫(yī)用光學(xué)、CCD成像及光譜分析等技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種非接觸式靜脈血氧飽和度成像裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]紅光及近紅外光對人體組織有較好的穿透性，利用600-1000nm波段的兩個或多個波長的光源照射皮膚，記錄出射的光信號，可以檢測皮下組織的血氧代謝參數(shù)。在利用光學(xué)方法開發(fā)血氧飽和度測量技術(shù)方面，最早的是動脈血氧飽和度儀，其機(jī)理是利用由心臟的搏動引起小動脈血管內(nèi)動脈血容量的變化，從而引起透射光的強(qiáng)度變化。使用兩個波長(考慮到穿透深度，一般采用紅光及紅外光)的光并記錄其強(qiáng)度隨心跳的變化，利用血液中氧合血紅蛋白(HbO)與去氧血紅蛋白(Hb)對光的吸收不同，可以將記錄的透射光信號轉(zhuǎn)化為動脈血氧飽和度值(SaO2)。SaO2體現(xiàn)的是心肺功能，是個全局(非局部)血氧代謝參數(shù)，與局部組織的血氧代謝狀況關(guān)聯(lián)性不強(qiáng)，而靜脈血氧飽和度(SvO2)反應(yīng)的是動脈血灌注組織并被組織利用后剩余的氧含量，更能直接反映局部組織的氧代謝及健康狀況。
[0003]光學(xué)靜脈血氧飽和度的測量方法與動脈血氧測量技術(shù)有類似之處，不同之處在于變化的血容量主要是靜脈血。靜脈血容量的變化可以是由呼吸自然引起的，也可以由人工的方式引起，比如利用壓力袖套施加一個僅阻斷靜脈回流的壓力。傳統(tǒng)的SvO2測量方法仍局限于接觸式的以及點(diǎn)光源發(fā)射點(diǎn)接收的工作模式，不能實(shí)現(xiàn)非接觸式、大面積的同時測量。
[0004]近年來，人們開始致力于基于成像裝置的非接觸式的、二維成像的皮下組織血氧測量系統(tǒng)。這一技術(shù)特別適合于無法做接觸測量的情況，比如對燒傷、潰瘍的皮膚進(jìn)行測量，避免接觸式測量引起的病人身體不適及黏貼劑對皮膚的損傷。目前該類技術(shù)多基于多光譜分析方法，僅能提供組織的平均血氧飽和度參數(shù)，是一種動脈及靜脈血的平均血氧飽和度值，非靜脈血氧飽和度值。
[0005]因此，尋求一種針對靜脈血氧飽和度值的、非接觸式的成像裝置具有重要的研宄與臨床應(yīng)用意義。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種非接觸式靜脈血氧飽和度成像裝置，該裝置能夠方便地以非接觸方式進(jìn)行靜脈血氧飽和度監(jiān)測，可減少患者的不適感。
[0007]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供了一種非接觸式靜脈血氧飽和度成像裝置，包括光源單元、圖像采集單元、驅(qū)動模塊、控制單元，所述控制單元分別與驅(qū)動模塊和圖像采集單元相連，所述驅(qū)動模塊分別與光源單元和圖像采集單元相連；所述圖像采集單元包括CCD相機(jī)；所述光源單元包括兩個LED光源，以及一分二光纖束光導(dǎo)、環(huán)形光導(dǎo)、起偏器、檢偏器，其中兩個LED光源分別發(fā)出紅光及近紅外光，在驅(qū)動模塊驅(qū)動下交替發(fā)光；兩個LED光源通過一分二光纖束光導(dǎo)與環(huán)形光導(dǎo)連接，起偏器和檢偏器分別置于環(huán)形光導(dǎo)的正面與反面，起偏器和檢偏器的偏振方向正交，CCD相機(jī)放置于環(huán)形光導(dǎo)的同心軸線上；所述載物臺設(shè)置在起偏器的正下方。在使用時，測試者被測部位放置在載物臺上，盡量保持不動，即可實(shí)現(xiàn)非接觸式測量。
[0008]作為一種優(yōu)選，所述兩個LED光源的工作波長分別為660nm和800nm。在實(shí)際應(yīng)用中，兩個LED光源分別發(fā)出紅光及近紅外光即可實(shí)現(xiàn)檢測，但是考慮到計算血紅蛋白濃度的線性方程組的奇異性低，解穩(wěn)定等因素，可采用上述兩種優(yōu)選的波長。
[0009]優(yōu)選的，所述起偏器為環(huán)形，與環(huán)形光導(dǎo)相匹配。這樣偏振光可以均勻照射在載物臺上的被測部位表面。
[0010]具體的，所述圖像采集單元還包括一采集卡，所述C⑶相機(jī)采用14位的黑白CXD相機(jī)，所述采集卡采用1394Express card，采集卡與控制單元相連。
[0011]優(yōu)選的，所述驅(qū)動模塊包括光源驅(qū)動電路和相機(jī)同步觸發(fā)電路，其中光源驅(qū)動電路與光源單元相連，用于驅(qū)動兩個LED光源交替發(fā)光，相機(jī)同步觸發(fā)電路與圖像采集單元中的CCD相機(jī)相連，用于控制CCD相機(jī)是否采集圖像。
[0012]優(yōu)選的，所述控制單元與驅(qū)動模塊通過USB數(shù)據(jù)采集卡相連。所述USB數(shù)據(jù)采集卡為數(shù)據(jù)采集(DAQ)設(shè)備NI USB-6008。
[0013]優(yōu)選的，所述成像裝置外部包覆一用于將成像裝置內(nèi)的光與外部隔絕的遮光設(shè)備。從而防止外部光源干擾。
[0014]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
[0015]1、本實(shí)用新型能夠方便地以非接觸方式進(jìn)行靜脈血氧飽和度監(jiān)測，能減少患者的不適感，更為便利。
[0016]2、本實(shí)用新型相比于基于多光譜分析裝置，具有成本低的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]其中:11一LED光源，12—一分二光纖束光導(dǎo)，13—環(huán)形光導(dǎo)，14一起偏器，15—檢偏器，16—載物臺，17—遮光設(shè)備，21—CXD相機(jī)，22—采集卡，31—驅(qū)動模塊，32—USB數(shù)據(jù)米集卡，4一PC主機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
[0020]實(shí)施例1
[0021]已知SvO2能直接的反映局部組織的氧代謝及健康狀況，有著良好的臨床應(yīng)用前景，包括:監(jiān)測皮膚傷口及潰瘍的愈合狀況，檢測評估缺血組織的健康情況，診斷周圍性血管疾病，以及通過對二維靜脈血氧飽和度圖像的分析判斷截肢(由糖尿病足惡化引起的)的合適位置。針對現(xiàn)有SvO2測量裝置不能實(shí)現(xiàn)非接觸式測量，本實(shí)施例提出一種非接觸式靜脈血氧飽和度成像裝置，該裝置的結(jié)構(gòu)參見圖1。
[0022]本實(shí)施例一種非接觸式靜脈血氧飽和度成像裝置，包括光源單元、圖像采集單元、驅(qū)動模塊、控制單元，本實(shí)施例中控制單元為一 PC主機(jī)4，即能夠向驅(qū)動模塊發(fā)送控制信號，也能夠?qū)D像采集單元采集的圖像進(jìn)行處理和顯示。
[0023]所述光源