一种乳腺癌诊断设备的图像获取系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于医疗器械领域，具体涉及一种用于诊断乳腺癌的专用设备。
【背景技术】
[0002]在科技界，新血管生成的过程已经证明是与大多数癌症的生长和发展有直接的关联，同时它还与其他70多种人类疾病有着密切联系。
[0003]新血管生成是发生在健康组织和疾病组织上的关键生物过程。在正常情况下，新血管生成对于再生、胚胎发育和伤口修复是必须的。在上述情况下，复杂的新血管生成过程维持着微妙的平衡。这种平衡是由多种新血管生成刺激生长因子、心血管抑制剂、细胞集合分子、细胞外基质和其他调节因子共同作用完成的。但是，当这种平衡被破坏时就会产生太多或太少的新生血管，从而导致不同的病理状态，如癌症、风湿性关节炎以及冠状动脉疾病等。像所有细胞一样，初期的肿瘤细胞需要连续不断的养分和氧气的供应，并排泄废弃物。肿瘤在很小的状态(大约直径Imm左右)时，通过细胞膜就足以提供养分和排泄废物。当肿瘤直径生长超过Imm时，肿瘤细胞就必须像其周围的健康组织一样，生成它们自己的供血系统。肿瘤的形成有一个渐进的过程，是细胞发生多次基因突变并积累的结果。随着这些异常突变发生积累，由量变到质变，细胞逐渐获得了恶性肿瘤细胞的特性，即增强的繁殖能力，侵犯性转移能力等。在癌瘤没有侵犯周围组织，远处转移前，用局部治疗手段，配合全身治疗，可使大多数(90%以上)癌瘤得到根治。
[0004]由于乳腺组织相对均匀的低吸收光学特性以及癌变组织血管新生效应所提供的显著的光学对比度机制，如血红蛋白浓度升高和血氧饱和度降低等，光学乳腺层析技术在灵敏度、特异性和安全性等方面较X射线、磁共振和超声等传统解剖成像模态具有潜在的综合优势.现有的各种光学诊断方法大多仅对组织体的光学或荧光特性成像:如血氧扩散光学层析能够原理上获得用于判别组织良恶程度的本征生理特征，但由于其逆问题严重的病态性和所依赖内源性对比度的有限性，该方法在实际应用中存在精度不足和伪像干扰大的缺点；荧光扩散光层析依赖荧光剂在病变与正常组织间药代动力学性能的显著差异所提供的外源性对比度增强(2?4倍)机制，能更为可靠地获取肿瘤位置信息，但无法获得组织体的本征生理特征。
[0005]正常的细胞组织中交织着密实的毛细血管网。毛细血管由内皮细胞构成，负责供应养分、排出废物。当细胞缺氧时，细胞组织就会释放出新血管生长因子，例如血管内皮生长因子(VEGF)和碱性成纤维生长因子(bFGF)，刺激血管内皮细胞繁殖并形成新的毛细血管。某些肿瘤细胞也像正常细胞一样，具有分泌新血管生长因子的能力，因而可以从邻近组织中吸引内皮细胞，并导致内皮细胞繁殖。通过促使肿瘤内毛细血管的生长,肿瘤细胞可以直接从血液中获取含有丰富养分和氧气供肿瘤细胞生长发展，并将其排泄废物的通过新生血管系统输送出去，肿瘤细胞也因此迅速生长同时广泛扩散。医生可以通过观察肿瘤标本是否存在致密性毛细血管网来判断肿瘤的发育阶段，并预测其未来的发展过程。肿瘤的新血管生成过程如下:
[0006](i)初始阶段:病变组织(肿瘤)生成并释放新血管生长因子，并且将这些生长因子扩散到周围的组织中。
[0007](?)血管内皮细胞增殖和侵入阶段:新血管生长因子附着在附近血管内皮细胞的感受器上。在血管内皮细胞内部，信号从细胞表面向细胞核发送，细胞开始产生新的分子，包括酶。酶将环绕血管的外壳样的细胞基质溶解出一个小洞。血管内皮细胞开始分裂繁殖，并通过溶洞向肿瘤方向生长迁移。称为粘附分子或细胞整合素(ανβ3和ανβ5)的特殊分子，帮助向前拉伸血管芽尖端。一种称为基质金属蛋白酶，能够溶解萌发血管前端的组织，随着血管的扩张，组织就被改造为环绕血管的形状。萌发的血管内皮细胞环绕构成血管管道，各个血管管道连接起来形成完整的血管环以循环血液。
[0008](iii)血管成熟阶段:特殊肌细胞的生成能够为新生成的血管管道提供结构化支撑，使新血管的生长保持稳定。血液开始在新生成的血管内流动。这些新血管就是肿瘤赖以生存的含丰富养分和血液的结构，使得肿瘤能够迅速生长并在体内扩散。没有这个环境，新生的肿瘤组织将局限在大约的I立方毫米的范围之内，因为缺少养分输送和废物排出循环系统而被细胞自身的排泄物包围而窒息消亡。
[0009]恶性组织的新生血管有常见的共有特征。这些特征包括“独特的血管形态”和“新血管生成特征”。动态光学成像仪可以检测到这一特征，并可用于帮助诊断恶性组织是否存在。肿瘤新血管生成的这种特征与良性状态下简单的炎症很不相同，具有如下肿瘤新血管生成的特征:
[0010](i)高密度及高血含量:为肿瘤提供养分的血管比正常组织的血管更多、更密。通过使用血管成像技术对几组乳腺癌进行成像。癌变肿瘤周围的微血管密度与其他地方相比是最大的。
[0011](ii)血流阻力:为供养肿瘤而生成的血管在轻微加压下表现出比正常血管更大的血流阻力。
[0012](iii)血管渗漏:为供养肿瘤而生成的血管在外部压力下会出现血管(壁)渗漏的现象。由于肿瘤区域的血管壁有更高的渗透性，所以肿瘤区的空隙流压力是比较高的，它与微血管压力接近并与其保持平衡。这一现象与正常组织的空隙流压力形成鲜明的对比。在肿瘤区，这种高空隙流压力会导致内皮的坏死和血管的渗漏。
[0013](iv)高氧消耗及光传播衰减:由于肿瘤快速生长比正常组织需要更多的氧，为供养肿瘤而生成的血管所携带血氧的消耗量就会相当大。此外，不含氧血具有光传播衰减特性。
[0014]当肿瘤长大到超过一立方毫米(Imm3)后，就需要血管网来供应养分和氧气以及排泄废物。这种肿瘤内部血管形成的复杂过程被称为肿瘤“新血管生成”。在乳腺癌领域，肿瘤新血管生成及其临床意义一直是研究重点。乳腺癌中的高微血管密度与肿瘤转移扩散的趋势有关。乳腺癌是一种依赖新血管生成的疾病，所有的实体瘤一旦发育了血液供应系统，就有可能转变为恶性肿瘤。新血管生成是肿瘤生长形成新血管的过程，这个过程使肿瘤可以获取养分及排出废物。
【实用新型内容】
[0015]本实用新型所要解决的技术问题是:针对现有诊断设备的不足，提供一种用以诊断乳腺癌的设备的图像获取系统。
[0016]为实现本实用新型之目的，采用以下技术方案予以实现:一种乳腺癌诊断设备的图像获取系统，包括有安装架，安装在安装架上的一个用以产生红外光的LED光源，以及安装在安装架上LED光源上方的一个用以接收经LED光源发出并穿透受检乳房的红外光的图像获取模块；所述的LED光源产生的红外光波长在620nm和685nm之间；所述图像获取模块包括有一个用以拍摄动态图像的CCD摄像机，以及一个用以挤压乳房的气囊；所述气囊通过管道与一个真空罐和一个储气罐相连，气囊与真空罐、储气罐连接的管路上分别连接有电磁阀，储气罐与真空罐之间连接有将空气从真空罐抽入储气罐内的压缩机，气囊和储气罐内安装有空气压力传感器，所述空气压力传感器及两个电磁阀与一个控制器电连接。
[0017]作为优选方案:所述的LED光源包括有多个以阵列排布的LED灯构成，LED灯所发出红外光的波长为640nm。
[0018]作为优选方案:所述安装架包括有一个纵向设置的摄像机安装板，连接在摄像机安装板下部一侧的一个红外安装架，以及连接在摄像机安装板下端的升降架，所述升降架纵向滑动安装在一个升降座上，所述LED光源固定安装在红外安装架上，所述CCD摄像机固定安装在摄像机安装板上。
[0019]作为优选方案:所述红外安装架所处平面与摄像机安装板之间形成50-60度的夹角。
[0020]作为优选方案:所述的图像获取模块包括有一个摄像机罩，所述摄像机罩固定安装在所述摄像机安装板上，所述CCD摄像机安装在摄像机罩内靠近摄像机安装板的一侧，所述摄像机罩下方连接有一个软质的气囊支架，所述气囊固定在气囊支架上。
[0021]作为优选方案:所述的LED灯焊接在一个线路板上形成阵列，线路板上自外而内第1-7行每行均匀分布15个LED灯，第8行均匀分布13个LED灯，第9行均匀分布9个LED灯，LED灯之间的行距和列距均为0.5英寸，LED阵列左右对称。
[0022]与现有技术相比较，本实用新型的有益效