一种激光散斑血流成像装置的制作方法

本实用新型涉及医疗器械，更具体的说，是涉及一种激光散斑血流成像装置。

背景技术：

激光散斑衬比成像是当前一种比较受欢迎的检测血流的技术，其原理是：当目标受到激光束照射时，反射后的激光形成随机干扰图像(包括亮区和暗区)，该图像称为激光散斑图。激光散斑图的变化速度取决于监测区域内目标移动速度；目标移动速度越快，散斑图变化越明显。散斑图变化越剧烈，表现出来的特征是采集到的散斑图越模糊。散斑变化速度以散斑对比度量化，而对比度与血流相关，因此其可以作为血流成像的有效工具。

对于血流的静态特性分析，往往不能获取足够的信息量，用作局部缺血类疾病的诊断依据。实际应用中，医生可以通过刺激的方法来辅助完成相关信息的采集，即通过皮肤表面降温来改变皮肤的局部血流。对于局部缺血类疾病，其毛细血管功能往往较差，通过降温刺激，其血流恢复性能较差，可以作为诊断该疾病的一个依据。例如，对于烧伤皮肤等级的判断，医生会通过冰敷作为刺激，来观察冰敷后的皮肤血流特性，来判断烧伤等级。然而该方法也存在一定的弊端，首先冰敷接触皮肤，会对接触皮肤的物体的无菌条件要求严格，其次用冰敷作为刺激，无法观测到皮肤在降温过程中的变化。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供如下技术方案：

一种激光散斑血流成像装置，包括图像采集装置、环形光源模块、处理器、测温装置、外壳、氮气提供装置和液氮提供装置；

其中，所述图像采集装置用于采集被检测区域的图像；所述环形光源模块用于使激光通过其产生均匀的圆形照明区域并照射到被检测区域；所述图像采集装置和所述环形光源模块位于所述外壳上方，所述外壳的下方设置有检测口，所述检测口的截面对应被检测区域；所述氮气提供装置用于向所述外壳内部喷射氮气；所述液氮提供装置用于向所述外壳内部对应被检测区域的位置喷射液氮，以实现对被检测皮肤的降温；所述测温装置用于检测被检测区域的温度；所述处理器分别用于控制所述图像采集装置、所述测温装置、所述氮气提供装置和所述液氮提供装置。

可选的，所述检测口上设置有密封装置，用于与被检测皮肤能够密闭接触。

可选的，还包括：

激光源，所述激光源工作时通过所述环形光源模块在被检测区域产生均匀的激光光照。

可选的，还包括：

与所述处理器连接的显示装置，用于显示所述处理器获取或根据预设逻辑计算出的参数信息，所述参数信息包括图像信息、曲线信息和数据信息。

可选的，还包括：控制所述氮气提供装置的第一继电器和控制所述液氮提供装置的第二继电器。

可选的，还包括：

分别为所述图像采集装置、所述处理器和所述测温装置供电的电源模块。

可选的，所述测温装置为红外测温装置。

可选的，所述图像采集装置的光轴分别与所述环形光源模块的中轴线以及所述外壳的中轴线重合。

可选的，所述测温装置的测温探头的中心线指向被检测区域的中心。

可选的，所述液氮提供装置的喷头的中心线指向被检测区域的中心。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型实施例公开了一种激光散斑血流成像装置，包括图像采集装置、环形光源模块、处理器、测温装置、外壳、氮气提供装置和液氮提供装置，使用过程中，使用液氮作为制冷剂，使用氮气排出外壳内的空气，避免空气中水蒸气蒸发产生白汽影响图像采集视野；过程中不需要其他物体介入被检测区域，图像采集装置能够毫无遮挡的全程采集被检测区域的图像，便于医护人员能够清晰完整地查看到被检测皮肤的血流状态，极大的方便了用户的使用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例公开的一种激光散斑血流成像装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例公开的第二种激光散斑血流成像装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例公开的第三种激光散斑血流成像装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1为本实用新型实施例公开的一种激光散斑血流成像装置的结构示意图，参见图1所示，激光散斑血流成像装置可以包括：图像采集装置1、环形光源模块2、处理器3、测温装置4、外壳5、氮气提供装置6和液氮提供装置7。

其中，所述图像采集装置1用于采集被检测区域的图像；所述环形光源模块2用于使激光通过其产生均匀的圆形照明区域并照射到被检测区域；所述图像采集装置1和所述环形光源模块2位于所述外壳5上方，所述外壳5的下方设置有检测口51，所述检测口51的截面对应被检测区域；所述氮气提供装置6用于向所述外壳5内部喷射氮气；所述液氮提供装置7用于向所述外壳5内部对应被检测区域的位置喷射液氮，以实现对被检测皮肤的降温；所述测温装置4用于检测被检测区域的温度；所述处理器3分别用于控制所述图像采集装置1、所述测温装置4、所述氮气提供装置6和所述液氮提供装置7。

本申请实施例所述激光散斑血流成像装置，采用激光散斑对比成像技术，结合液氮制冷以及温度控制，实现低温刺激作用于被检测皮肤表面，使得医生在局部缺血性疾病诊断过程中，可以观测到皮肤在降温过程以及温度恢复过程中的血流动态特性，从而有助于医生更好的有效评估被检测者的微血管血流特性。实际应用中，可以将激光散斑血流成像装置集成化设计，使其具有体积小、重量轻的特点，从而便于用户操作和携带。

具体的，上述实施例中，所述环形光源模块2可以使得激光通过其发出环形光，以在某一个平面(对应被检测区域)上产生均匀的光照。由于要使激光源不挡住图像采集装置1的采集视场，又需要均匀的照明，因此本实施例中，可以采用环形光源与图像采集装置1的镜头成同心圆的位置进行照明。

在实际应用过程中，在开始采用激光散斑血流成像装置测量前(已经将患者皮肤放置在被检测区域内)，处理器3控制氮气提供装置6打开，向外壳5内输入氮气，以排除外壳5内的空气，保证后续液氮的输入不会产生水蒸气的液化(白汽)，并在测量过程中氮气提供装置6打开；在测量过程开始后，处理器3控制液氮提供装置7打开，向被检测区域喷射出液氮，导入外壳5内气化，以对待检测区域的皮肤进行降温。

本实施例中，使用液氮作为制冷剂，使用氮气排出外壳内的空气，避免空气中水蒸气蒸发产生白汽影响图像采集视野；过程中不需要其他物体介入被检测区域，图像采集装置能够毫无遮挡的全程采集被检测区域的图像，便于医护人员能够清晰完整地查看到被检测皮肤的血流状态，极大的方便了用户的使用。

上述实施例中，所述检测口51上可以设置密封装置52，用于与被检测皮肤能够密闭接触。所述密封装置52可以是围绕检测口呈圆形设置的密封条或密封海绵。

在其他实现中，激光散斑血流成像装置还可以包括激光源，所述激光源工作时通过所述环形光源模块2在被检测区域产生均匀的激光光照。激光源用于为被检测区域带来动态的散斑，图像采集装置1可以实时采集被检测区域的散斑图像，同时将采集到的的图像传送给处理器，处理器可以通过实时计算得到实时的血流信息。

图2为本实用新型实施例公开的第二种激光散斑血流成像装置的结构示意图，如图2所示，除了上述实施例公开的各结构外，激光散斑血流成像装置还可以包括：与所述处理器连接的显示装置8，用于显示所述处理器3获取或根据预设逻辑计算出的参数信息，所述参数信息包括曲线图像信息和数据信息。

基于该实现，处理器3可以实时将其获取的数据，如图像信息，温度信息，以及处理器3计算处理得到的数据，如图像信息、血流信息等输出至所述显示装置8进行显示，便于医生实时了解检测相关数据。

图3为本实用新型实施例公开的第三种激光散斑血流成像装置的结构示意图，参见图3所示，处理上述实施例公开的各结构外，激光散斑血流成像装置还包括：控制所述氮气提供装置6的第一继电器9和控制所述液氮提供装置7的第二继电器10。

具体的，第一继电器9可以通过第一电磁阀控制氮气提供装置6的开关，第二集电器10可以通过第二电磁阀控制液氮提供装置7的开关。

本实现中，激光散斑血流成像装置使用液氮作为制冷剂，通过处理器实时处理并分析血流数据，同时通过温度控制回路，结合电磁阀，使得当皮肤表面温度，降至一定温度时，停止制冷剂(液氮)的喷出。在降温的过程中，处理器同时控制第一继电器，进而控制第一电磁阀来进行氮气喷入，用来排出装置内的水蒸气，以防止低温使得水蒸气液化，产生白汽，干扰测量结果。医生在操作过程中，通过在显示装置上指定区域，可以获得实时的血流曲线以及温度恢复曲线，从而便于分析出病变皮肤组织。实际应用中，激光散斑血流成像装置可采用自动化设计，医生在操作过程中，只需要操作装置的开/关机键，以及开始测量键，便可实现自动降温以及血流的动态计算。

在其他实现中，激光散斑血流成像装置还可以包括：分别为所述图像采集装置1、所述处理器3和所述测温装置4供电的电源模块。

自带电源模块，可以简化激光散斑血流成像装置应用现场的布线设计，使得激光散斑血流成像装置的使用更加便捷。

需要说明的是，上述图1、图2、图3中，仅示出了激光散斑血流成像装置的主要结构组成，但对于不同结构之间的线路连接，如处理器与图像采集装置、测温装置之间的线路，并没有直接示出，但并不代表，也不用于限制不同结构之间的线路连接。可以理解的，本领域技术人员根据本申请实施例公开的激光散斑血流成像装置的各结构的作用及其本身固有属性，能够理解不同结构之间的线路连接关系。

此外，为了便于更好的了解本申请公开的激光散斑血流成像装置结构，图1、图2和图3以透视图示出。

上述实施例中，所述测温装置4可以为红外测温装置。

上述实施例中，所述图像采集装置1的光轴(图像采集装置的镜头的中轴线)分别与所述环形光源模块2的中轴线以及所述外壳5的中轴线重合。

上述实施例中，所述测温装置4的测温探头的中心线指向被检测区域的中心。

上述实施例中，所述液氮提供装置7的喷头71的中心线指向被检测区域的中心。

在一个具体的实现中，当按下激光散斑血流成像装置的测量键，液氮提供装置中的液氮制冷剂喷出，红外测温装置实时获取对应病变区域(被检测区域的皮肤)的温度，同时传给处理器，当温度降至预设温度(可设置在20℃-22℃，用来保证无刺痛感)时，处理器控制液氮提供装置对应的电磁阀关闭，来停止液氮的喷出。在按下测量键后，红外测温装置全程进行病变区域的温度采集并将其温度数据传给处理器保存并实时显示，图像采集装置也进行全程的实时图像采集，并将该图像数据传给处理器，处理器通过实时计算得到实时的血流信息并在显示装置上实时显示。图像采集装置的光轴与环形光源模块以及外壳和海绵(密封装置)的中轴线重合，测温装置的中心线指向被测区域的中心，液氮喷头的中心线同时指向被测区域的中心。装置下部的海绵紧贴被测区域周围，以防止外部携带水蒸气的空气进入装置中在降温过程中产生白气影响信息的采集。两个分别控制液氮和氮气喷射的电磁阀，紧贴装置外壳，垂直放置，且控制液氮的电磁阀在上，另一个在下。吹进去的氮气和气化的氮气可以从上方环形光源模块与图像采集装置的空隙中排出，由于环形光源模块内径大于图像采集装置的镜头外径，该位置存在较大的空隙，便于气体的排出。

上述实施例中，激光源可以为近红外激光源，近红外波段的激光器可以通过环形光源模块在被检测区域产生均匀的照明，方便散斑的计算。

其中，图像采集装置可以为ccd相机，其帧率大于20帧每秒，其在近红外波段中仍有足够的光电转换效率，其对焦点可以与现调整至被检测区域的平面，保证采集的被检测区域的图像的清晰，防止因图像模糊带来意外的误差。

其中，处理器中可内置linux，内置于外壳中，可以获取图像采集装置采集的图片并进行血流的计算，也可以控制液氮的喷射，通过红外测温装置实时获取被测物表面的温度，当达到预设温度时，控制液氮提供装置关闭。

其中，红外测温装置中可加入长焦透镜，使得其可测温的面积变小，用于获取更加准确的被检测物表面的温度。实现中，低功率激光可以与红外测温装置耦合，用户测温位置的确定；当确定测温位置后，低功率激光关闭，防止其干扰测量结果。

其中，密封装置可以采用软海绵，通过软海绵可以使被检测人员的皮肤与激光散斑血流成像装置的外壳下方检测口完全接触，防止降温过程中冷气的流出对制冷效果的削弱，同时又保证了该装置对皮肤表面压力较小。

本申请实施例公开的激光散斑血流成像装置，实现中能够将所有的测量诊断过程定量化、标准化，可以消除主观判断的随机性，有助于获得更加客观稳定准确的诊断效果。实现中增添了外部的温度刺激，可以进行血流的动态测量。激光散斑血流成像装置可以采用微型化的设计，相对于传统的血流成像装置，其明显便携性好，除外置可更换制冷模块，其余均封装在手持式外壳中，便于医生在疾病的诊断中进行操作。而且医生可以在显示装置上，手动选择需要观测的局部皮肤血流特性。

激光散斑血流成像装置可采用封闭化设计，消除了外界环境光对于测量结果的影响，同时内置的环形光源实现了对待测区域的均匀照明，使得计算结果更加准确。

此外，激光散斑血流成像装置可以外加无菌套，来满足对于需要强无菌环境的皮肤表面的检测。

在一个具体的实现中，具体操作可以包括如下内容：

1、首先通过仪器外部的气管接口，将液氮喷射器和氮气瓶通过准备的配套气管与其连接起来，同时将液氮喷射器加入总容积四分之三的液氮；

2、将仪器的电源接口通电；

3将仪器手持或通过仪器架，置于病人待测皮肤区域的正上方，注意使该仪器与病人待测区域面垂直；

4、用酒精消毒病人待测区域以及仪器海绵面；

5、调整仪器高度，使仪器海绵面与病人被测皮肤表面刚好接触，若该皮肤需要较强的无菌环境，可在海绵表面加一层无菌纱布；

6、点击该仪器的开始测量按钮，在此过程中将自动化完成，皮肤的降温与温度恢复，同时血流数据与温度数据的纪录，同时血流数据的伪彩色图将显示在显示屏上,医生通过图像初步判断病人病况；

7、数据通过usb线导出，通过专业软件分析，可以得出进一步结果。

本申请实施例公开的激光散斑血流成像装置，采用激光散斑成像技术对压疮等皮肤局部缺血类疾病进行血流成像，采用低温刺激使得血管收缩，再通过回温观测皮肤表面微血流的状态在此过程中的变化，由此进一步分析得出病人的皮肤表面微血流状态。相对于传统的大型血流成像装置，该装置具有体积小，实时捕捉低温刺激下的血流变化等特点，从而能够更方便快捷地检测病人皮肤表面的微血流状态。装置操作方便，可用于临床诊断中，具有良好的实用前景。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。