专利名称：多功能多部位微循环显微仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及医用光学仪器，特别涉及用于临床微循环显微观察和摄影的医用光学仪器。
现有技术中的显微观察和摄影仪器主要用于医学实验室，例如美国专利US4，208，089，欧洲专利申请EP85850055。6(公开号0155247)，一般都需要使用活体标本，采用透射光观察样品。由于其工作距离短，景深小，光源的发射波长与被观察物体的吸收光谱不匹配等原因，无法对人体的多种部位直接进行临床观察。这些仪器都没有光电扫描动态定量测量系统，无法对人体多种部位的微循环进行临床动态定量测量。
本发明的目的是提供一种对人体多种部位，特别是其中的微循环进行直接观察和动态定量测量，而无需使用活体标本的用于临床的多功能多部位微循环显微仪。这种仪器可以直接对人体舌部、脑部、口腔、球结膜、指(趾)、甲皱(襞)等多种部位的微循环进行临床观察并同时进行电子闪光瞬时摄影和录象，以及临床对微血管的管径、长度和微循环流速等进行光电扫描动态定量测量。
根据生理光学，当利用落射光观察物体时，光源的发射光谱必须与被观察物体的吸收光谱相匹配，而且光学系统不产生色差，才能获得清晰、真实有效的观察效果。本发明仪器观察的是人体内的血液微循环，需要分清并以真实的颜色显示微血管内的红血球。人体微血管内的红血球吸收光谱的波长主要是4150 和5750 。本发明采用双光路单色光源，使光束经过多层介质膜滤光片以后的发射波长分别落在4100 ～4200 和5700 ～5800 之间。红血球吸收了落射于其上的这两种波长的单色光以后呈较深的颜色，而背景则基本上不吸收这两种波长的光，呈较浅的颜色，使红血球与背景之间反差分明。另外，本发明仪器的光路中所设置的光学元件(包括分光棱镜)均采用中性(无色差)元件，使整个光学系统不产生色差，能够真实地再现红血球的颜色。所以采用本发明可以清晰真实地观察到人体内微血管中的红血球及其动态变化。
为了使单色光更好地穿透皮肤，被红血球充分吸收，在被观察物体表面涂上一层液体，该液体的折射率与显微镜组第一个镜片的折射率相匹配，使被观察物体表面与该液体形成具有光滑表面的一个整体，大大减小漫反射，增加透射率。
为了观察人体多部位的微循环的动态变化，光学显微镜必须要有长的工作距离和较高的分辨率。本发明设计了长焦距物镜，其焦距f＝32mm，大于同倍率物镜的焦距，使显微镜的工作距离达到38mm，比同样倍率和数值孔径的显微镜的工作距离长10mm以上。根据b＝ (0.61λ)/(NA) ，式中b为显微镜的分辨率，λ为光源的波长，NA为显微镜的数值孔径，增加NA的值或者采用短波长的光源可以提高仪器的分辨率。本发明显微镜物镜的数值孔径比同类物镜大0.01，所用光源的波长为4100 ～4200 ，比其它仪器所用光源，如卤素灯λ＝6000 ，短得多。这些措施都提高了仪器的分辨率。
本发明采用阴极射线管作为光电扫描元件。阴极射线管荧光屏上的扫描光点经透镜缩小，再通过中性分光棱镜成象在微光摄象机的靶面上。摄象机把光信号转变为电信号，送入视频显示器，清晰地显示出扫描光点的图象。与此同时，微血管内流动的红血球经过显微镜也成象在摄象机的靶面上，转变为电信号以后也清晰地显示在视频显示器上。通过扫描跟踪和自动数字显示系统调节光点扫描的速度、方向和角度，并用数码管实时显示扫描速度。当调节光点扫描的方向、速度与血球流动的方向、速度一致时，此时数码管显示的光点扫描速度即为血球的流动速度。显微电视的放大倍率高达500倍，既可供多人同时直接观察，又提高了测量精度。流速的测量范围为0.001～1.800mm/s。为了测量微血管的管径和长度，在微光摄象机的靶面前安装了一个光学分划板，其刻度经放大后清晰地显示在视频显示器上，同时，微血管也清晰地显示在视频显示器上，从而迅速直观地测量出微血管的管径和长度。管径和长度的测量范围为5～100μm。
为了在显微观察的同时进行电子闪光瞬时摄影，本发明在双光路单色光源的一路中设置了可切换的微型电子闪光灯，并在光学显微镜的光路中设置了可切换的照象机，该照象机可以连续卷片，从而拍下动态变化的图象照片。电子闪光摄影速度为1/600秒。
微光摄象视频显示系统包括微光摄象机和高分辨率视频显示器。微光摄象机的接收器由微光管和纽维康摄象管经过光耦合组成，它在很低的照度下对红血球反射光特别敏感，可对红血球进行动态摄象。
本发明的仪器可以广泛地应用于临床内科、外科、小儿科、妇科、脑系科、骨科、中医科、眼科、传染科、神经科、肿瘤科、病理科、理疗科、耳鼻喉科、针灸科等，对多种疾病进行早期诊断和指导用药抢救治疗。采用本发明的仪器不需要对病人作手术，病人没有痛苦，也不产生任何副作用或公害。本发明仪器的光束可以直接透过皮肤，清晰真实地显示人体微循环情况，如微血管瘤变、痉挛、扩张、扭绞、迂曲、血细胞聚积、流速的变化等，从而对人体多种部位的微循环进行动态观察和定量测量，特别适用于早期诊断和指导用药抢救治疗心血管疾病、暴发型流脑、糖尿病肢端坏疽和脉管炎等疾病。
附图
是本发明实施例的结构示意图。其中1是高眼点大视场平场目镜，2是长工作距离物镜组，3是中性分光棱镜，4是被观察物体，5是阴极射线管，6是成象透镜，7是双光路单色光源，71是高色温溴钨灯，72是高压汞灯，8是微型电子闪光灯，9是可切换到光路上的照象机，10是扫描跟踪和自动数字显示系统，11是微光摄象机，111是微光管，112是纽维康摄象管，113是光学分划板，12是高分辨率视频显示器，13是中性分光棱镜。
下面结合附图通过实施例进一步详细说明本发明。
由高色温溴钨灯71和高压汞灯72发出的光，分别通过包括有相应的多层介质膜滤光片的光学系统，产生波长为5800 和4100 的单色光。这两束单色光同时落射到被观察物体上，其反射光经过长工作距离物镜组2和中性分光棱镜3、13，成象在微光摄象机11的靶面上。该图象送入视频显示器12，显示在其屏幕上，清晰真实地显示出被观察物体中的微血管和血球的流动。与此同时，阴极射线管5的荧光屏上的扫描光点经过成象透镜6缩小后，通过中性分光棱镜13，也成象在微光摄象机11的靶面上。该光点扫描图象也送入视频显示器12，显示在其屏幕上。通过扫描跟踪和自动数字显示系统10调节光点扫描的速度、方向和角度，进行扫描跟踪，使其与血球流动的速度、方向一致(这可以通过视频显示器12上的图象清晰地观察和判断出来)，此时扫描跟踪和自动数字显示系统10的数码管所显示的光点扫描速度即为血球的流动速度。因为光学分划板113的刻度也清晰地显示在视频显示器12上，所以可以直接测量出微血管的管径和长度。
当需要进行瞬时摄影时，可以将电子闪光灯8和照象机9切换到光路上，使用微型电子闪光灯8作为辅助光源，在显微观察的同时拍摄微血管和流动血球的瞬时照片。
本发明仪器还可以用于观察其它动物的微循环，也可以用于临床观察人体或动物体内除了血液以外的其它微循环如淋巴等。
权利要求
1.一种包括光学显微镜的多功能多部位微循环显微仪，其特征在于还包括微光摄象视频显示系统和光电扫描动态定量测量系统，并且其中光学显微镜包括长工作距离、高分辨率物镜组、高眼点目镜和分别发射与红血球吸收光谱相匹配的单色光的双光路光源，微光摄象视频显示系统包括微光摄象机和高分辨率视频显示器，光电扫描动态定量测量系统包括阴极射线管，成象透镜，扫描跟踪和自动数字显示系统，以及微光摄象和视频显示系统。
2.根据权利要求1的微循环显微仪，其特征在于所述双光路光源发射波长分别为4100 ～4200 和5700 ～5800 的单色光，该单色光同时落射在被观察物体上，其反射光进入物镜。
3.根据权利要求2的微循环显微仪，其特征在于所述单色光是分别由高压汞灯和高色温溴钨灯发出的光通过各自相应的多层介质膜滤光片而得到的，波长分别为4100 和5800 的单色光。
4.根据权利要求1的微循环显微仪，其特征在于所述长工作距离、高分辨率物镜组是由焦距f为32mm的透镜组组成的。
5.根据权利要求1的微循环显微仪，其特征在于可以在高色温溴钨灯光源中安装电子闪光灯，用可切换的照象机进行瞬时摄影。
6.根据权利要求1的微循环显微仪，其特征在于所述微光摄象机的接收器是由微光管和纽维康摄象管经过光耦合组成的。
7.根据权利要求1的微循环显微仪，其特征在于可以在微光摄象机内安装一个光学分划板，其刻度经过视频放大后清晰地显示在显示器的屏幕上，从而直观地测量微血管和管径和长度。
8.根据权利要求1的微循环显微仪，其特征在于在被观察物体表面涂上一层液体，该液体的折射率与显微镜物镜组第一个镜片的折射率相匹配。
全文摘要
一种多功能多部位微循环显微仪，其中光学显微镜包括长工作距离、高分辨率物镜组和分别发射与红血球吸收光谱相匹配的单色光的双光路光源，微光摄象视频显示系统包括微光摄象机和高分辨率视频显示器，光电扫描动态定量测量系统包括阴极射线管、扫描跟踪和自动数字显示系统以及微光摄象和视频显示系统。它可以对人体多部位微循环进行临床观察和动态定量测量，无需使用活体标本，用于对多种疾病早期诊断和指导用药抢救治疗。
文档编号A61B5/02GK1051090SQ8910792
公开日1991年5月1日 申请日期1989年10月14日 优先权日1989年10月14日
发明者李国强 申请人:徐州医用光学仪器研究所