一种基于近红外光谱的实时监测分析装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于光谱分析及应用领域，涉及一种皮瓣移植术后实时监测分析装置。
【背景技术】
[0002]随着光导纤维及传感技术的发展，近红外光谱技术的非侵入式定性和定量分析成为可能。同时，由于生物体中不同的透明组织对近红外光具有不同的吸收和反射特性，因此近红外光对不同的软组织和变化的组织具有较强的区分能力。根据这种特性，可以利用近红外光谱法测量组织的某些光学参数从而得到组织的某些生理参数，或者建立某些生理参数和光谱数据的关系，从而可以检测出组织的变化情况；也可监测皮肤组织受外界环境影响的变化；还可用于临床分析和血液某种成分的测定。近红外光谱法可以直接对活体组织进行无创伤检测，使过去无法开展的研宄工作成为可能，极大地提高了分析检测效率。
[0003]皮瓣是一具有血液供应的皮肤及其附着的皮下脂肪组织所形成。在皮瓣形成与转移过程中，必须有一部分与本体(供皮瓣区)相连，此相连的部分称为蒂部，以保持血液供应，其他在面及深面均与本体分离，转移到另一创面后(受皮瓣区)，暂时仍由蒂部血运供应营养，等受皮瓣区创面血管长入皮瓣，建立新的血运后，再将蒂部切断，完成皮瓣转移的全过程。
[0004]手术后由于种种原因导致的受皮瓣区血运障碍、血肿、感染等是手术失败的主要因素，目前医护人员只能通过皮温，肤色，肿胀程度，毛细血管反应等等指标尽可能早发现情况尽早处理。但是由于医护人员数量、工作量及经验限制，导致皮瓣术后成活率不高。目前市场上还没有一种仪器及装置能够对皮瓣手术后的受皮瓣区的生理指标进行快速实时监测，并且可以根据其生理指标分析其成活状况，做到准确发现情况并提示医生尽早处理，从而提高皮瓣成活率。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的在于针对市场上还没有一种能够对皮瓣手术后的受皮瓣区的生理指标进行实时监测并且可以根据受皮瓣区生理指标分析其成活状况的仪器及装置，提供一种基于近红外光谱的实时监测分析装置。
[0006]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种基于近红外光谱的实时监测分析装置，包括光谱采集前端探头、光源、光谱仪和嵌入式控制处理系统，所示光谱采集前端探头正对地固定于受皮瓣区一侧，采集受皮瓣区的近红外反射光谱，光谱仪、光源以及嵌入式控制处理系统设置在一壳体内，壳体内还设有电源，嵌入式控制处理系统还连接有嵌于壳体的显示器。嵌入式控制处理系统根据皮瓣术后生理指标数据库运行分析算法，实时将光谱仪采集的光谱信息进行数据分析判断受皮瓣区血运情况、是否出现感染等，尽早发现情况并通知医生尽早处理，提高手术成功率，降低医护成本及对医护人员的要求。
[0007]作为优选，所述嵌入式控制处理系统为AM3358。
[0008]作为优选，所述光源为HL2000型卤钨灯。
[0009]作为优选，光谱仪为NIRQuest光纤光谱仪。
[0010]作为优选，所述嵌入式控制处理系统带触摸IXD的显示器。可以通过显示器进行触摸操作，实现人机交互。
[0011]作为优选，所述嵌入式控制处理系统还通过RJ45插座进行网络连接。所述嵌入式控制处理系统可以实时处理分析从光纤光谱仪中获得的数据，并将结果通过有线或无线上传至网络服务器，方便医护人员查看。
[0012]作为优选，所述壳体上表面还设有若干用于散热的通风口。
[0013]作为优选，所述装置配有不间断电源接口，最大限度防止停电时数据丢失。
[0014]作为优选，所述装置还有声光报警装置。
[0015]本实用新型采用嵌入式系统集成皮瓣近红外光谱采集和分析算法，实现了皮瓣移植术后实时监测分析。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型系统组成示意图。
[0017]图2是本实用新型外部结构前视图。
[0018]图3是本实用新型外部结构后视图。
[0019]图4是本实用新型外部结构俯视图。
[0020]图中:1.光源，2.NIRQuest光谱仪，3.显示系统，4.声光报警系统，5.Y型光纤，
6.嵌入式控制分析系统，7.手术区皮瓣，8.通信系统，9.带触控IXD显示屏，10.指示报警灯，11.声音报警器，12.SMA光纤插座一，13.SMA光纤插座二，14.电源开关，15.散热风扇，16.RJ45网络插口，17.无线接口，18.电源输入插座，19.左散热窗，20.右散热窗。
【具体实施方式】
[0021]下面通过具体实施例并结合附图对本实用新型进一步说明。
[0022]实施例:一种基于近红外光谱的实时监测分析装置，系统组成如图1所示。光源I采用HL2000型卤钨灯通过Y型光纤5照射手术区皮瓣7，其反射光通过Y型光纤进入NIRQuest光谱仪2得到反射光谱。嵌入式控制分析系统6由德州仪器的ARM芯片AM3358为核心构成，通过其强大的计算控制能力处理反射光谱。显示系统3由带触摸LCD显示器9构成，可以进行交互式操作。当检测到手术区的皮瓣有异常时，可以通过声光报警系统4进行提示，同时还可以将分析结果通过RJ45网络接口 16或者无线接口 17将信息传送至网络供医护人员远程监控。
[0023]图1的电路结构设置于一壳体之内，图2至图4为壳体外部结构图。壳体前面安装带触摸LCD显示器9，在使用中检测到皮瓣移植异常，可通过指示报警灯10、声音报警器11进行报警。壳体的上表面设有左通风窗19及右通风窗20，背面设有散热风扇15为仪器产生的热量提供通风条件，增加仪器寿命。
[0024]光源I和光谱仪2通过连接光源的SMA光纤插座一 12、连接光谱仪的SMA插座二13连接外接Y型光纤5，获取手术区皮瓣光谱信息，嵌入式控制分析系统6负责通过内置算法实时分析手术区皮瓣光谱信息可以将分析结果在带触摸LCD显示器9上显示，同时可将信息传输至网络。
【主权项】
1.一种基于近红外光谱的实时监测分析装置，包括光谱采集前端探头、光源、光谱仪和嵌入式控制处理系统，其特征在于:所示光谱采集前端探头正对地固定于受皮瓣区一侧，采集受皮瓣区的近红外反射光谱，光谱仪、光源以及嵌入式控制处理系统设置在一壳体内，壳体内还设有电源，嵌入式控制处理系统还连接有嵌于壳体的显示器。
2.根据权利要求1所述的一种基于近红外光谱的实时监测分析装置，其特征在于:所述嵌入式控制处理系统为AM3358。
3.根据权利要求1所述的一种基于近红外光谱的实时监测分析装置，其特征在于:所述光源为HL2000型卤钨灯。
4.根据权利要求1所述的一种基于近红外光谱的实时监测分析装置，其特征在于:所述光谱仪为NIRQuest光谱仪。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种基于近红外光谱的实时监测分析装置，其特征在于:所述显示器为带触摸IXD的显示器。
6.根据权利要求1或2或3或4所述的一种基于近红外光谱的实时监测分析装置，其特征在于:所述嵌入式控制处理系统还通过RJ45插座进行网络连接。
7.根据权利要求1或2或3或4所述的一种基于近红外光谱的实时监测分析装置，其特征在于:所述壳体上设有外接光纤的光谱仪接口及光源接口，光谱仪接口与壳体内的光谱仪相连，光源接口与壳体内部光源相连。
8.根据权利要求1或2或3或4所述的一种基于近红外光谱的实时监测分析装置，其特征在于:所述壳体上表面还设有若干用于散热的通风口。
【专利摘要】本实用新型提出了一种基于近红外光谱的实时监测分析装置，包括光谱采集前端探头、光源、光谱仪和嵌入式控制处理系统，其特征在于：所示光谱采集前端探头正对地固定于受皮瓣区一侧，采集受皮瓣区的近红外反射光谱，光谱仪、光源以及嵌入式控制处理系统设置在一壳体内，壳体内还设有电源，嵌入式控制处理系统还连接有嵌于壳体的显示器。嵌入式控制处理系统根据皮瓣术后生理指标数据库运行分析算法，实时将光谱仪采集的光谱信息进行数据分析判断受皮瓣区血运情况、是否出现感染等，尽早发现情况并通知医生尽早处理，提高手术成功率，降低医护成本及对医护人员的要求。
【IPC分类】A61B5-00, A61B5-1455
【公开号】CN204306831
【申请号】CN201420703756
【发明人】赵海艇, 谢剑, 陈孝敬
【申请人】温州大学
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年11月21日