专利名称：双波长减影法乳腺诊断方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及乳房疾病的光学诊断方法和相应的装置，属医疗诊断领域。
在以往技术中，如雷奥医疗设备有限公司的LEO-1201乳腺诊断仪系列、中国科学院中国大恒公司的HRJ系列乳腺检查仪。其仪器工作原理是根据肿瘤部位(尤其在肿瘤边缘部位)其毛细血管分布密度比其他正常组织更稠密，血流量更大，而血液对一定波长的光线具有吸收，当光线穿过被测乳房，经摄像、显示，在画面上得到强度随之变化的图象，为医生提供诊断手段。如图一所示，电源1将卤钨灯点亮，经反光罩2把光线聚焦于光导纤维4的输入端5，由4传导到输出端6，穿过被测组织9，经摄像系统7、显示系统8得到随内部组织变化而变化的图象。
图2所示，卤钨灯3的发光光谱分布为曲线a所示，光谱从近紫外延伸到远红外的一部分，是复色光。由于光导纤维4对光谱也是部分地吸收，到达9时的光谱曲线如b所示，仍是有相当宽的光谱，仍是复色光。
图3所示是人体组织包括皮肤、血液等对光谱的吸收及散射的曲线。其中曲线Ae-表皮对光谱的吸收，Se-表皮对光谱的散射，Ab-血液对光谱的吸收，Sb-血液对光谱的散射，Ad-真皮对光谱的吸收，Sd-真皮对光谱的散射，Ap-色素对光谱的吸收。从图3中可以看出，人体大部分组织对光谱的吸收和散射在400-1100nm范围内变化不很大，而在此范围内血液的吸收变化很大。在以往的技术中，穿过组织是图2中的曲线b所示的宽光谱。如果把血液吸收的信号作为测量信号，那么其他的散射及吸收就成为噪音。同时在曲线b范围内不分吸收率的高低，同时摄下，实际上只取其总值，它的特性没有被有效地利用。因此其图象不理想，给医生辨认带来困难。
本发明针对以往技术的不足，设计新的方法和装置。
根据图3中曲线Ab的走向，选用波长700nm左右的光线为测量参考光线，远离波长700nm的光线中760～1000nm或500～635nm中的某一波长的光线作为测量光线，分别穿过被测组织，由计算机控制摄像系统分别记录，并将两幅图象相减，再由显示器显示，得到的是消除背景后的随血液分布密度变化的图象，如同X光诊断技术中减影法那样，提高了对比度，为医生提供清晰的图象。
作为本发明的实施例之一，如图4所示，图中12、13为可发射不同波长的半导体激光管及相应的电源10、11，设12为测量光线，13则为参考光线，由聚光镜19将光线聚焦于Y型光线16的输入端14、15，经16将光线从输出端17输出，穿过9。光纤两输入端14、15经组合后在输出端17处应保证均匀混合，经7接收、计算机18处理，显示器8显示。18控制12、13发光时间，强度及7的采样时间，并作图象相减处理，使背景趋向最小。
作为一种变换，当激光功率太小，可以增加激光管的数量及相应电源，Y型光纤也相应地增加分叉数量。只须在输出端17保持均匀混合。
本发明实施例之二，如图5所示，图中分光镜20具有这样的特性，它对12发射的光线具有很高的透过率，同时对13发射波长的光线具有高的反射率。这样在进入光纤21之前就合并成同轴光路，同时具有很高的耦合效率。21的输入端无需设计成Y型了。其余如同实施例之一即可。
作为一种变换，如图6所示，图中反光镜22设计成两个反光面，可分别12、13位置的光源传导到光纤21中。
本发明实施例之三，如图6所示，光源12、13可用发光二极管替代或部分替代半导体激光管，可获得测量光线和参考光线的组合。
本发明实施例之四，如图7所示，两种不同波长的光源制作成一种集成光源23，在计算机的控制下，可以分别发光，完成摄像、减影、显示工作。
权利要求
1.双波长减影法诊断及装置，其特征在于利用血液在波长400nm到1100nm范围吸收率变化大、而皮肤等在此范围内吸收散射变化小的特征，选择血液吸收最小的700nm左右光线作测量参考光。远离波长700nm左右的光线760～1000或500～635nm中某一波长的光线作为测量光线，分别穿过被检组织，进行摄像记录、减影处理，达到消除背景光线、获得随血液分布密度变化的图象的方法。
2.根据权利要求书1，设计的双波长减影装置，其特征在于该装置由两个发射不同波长的半导体或发光二极管、电源、Y型光纤、摄像系统、计算机、显示器等组成，两个波长分别处在血液对其具有低的吸收和高的吸收位置，计算机控制发光的时间、强度、摄像机采样的时间、并对图象作减影处理。
3.作为一种变换，当光功率太小时，增加激光管(或发光二极管)的数量，光纤相应增加分叉数量，输出端只需保持均匀混合。
4.根据权利要求书1、2，设计的双波长减影装置。作为另一种变换，其特征在于光路中有一分光镜，具有对透射波长的光线有高透过率、同时对反射波长的光线有高的反射率并组合成同轴光路。
5.根据权利要求书4、作为另一中实施例，其特征在于光路中有两个反光面，对两个光源组成同轴光路。
6.根据权利要求书1、2，设计的装置，其特征还可以将两种不同波长的光源制作成集成光源，获得测量光线和参考光线的组合。
全文摘要
本发明利用血液对波长从400～1100nm范围内吸收变化率大而皮肤等变化率小的性质,选择血液吸收最低的700nm和远离700nm处两种不同的半导体激光作为光源穿过被测组织,由计算机控制摄像、减影、获得随血液分布密度变化的清晰图象,提高诊断效果。
文档编号G01N21/00GK1336157SQ0011953
公开日2002年2月20日 申请日期2000年8月1日 优先权日2000年8月1日
发明者杨森 申请人:杨森