光学成像装置和盖的制作方法

本发明涉及光学成像领域，特别涉及用于检测血肿的光学成像装置。

背景技术：

血肿是在器官、空间或组织中通常凝结的外渗血液(例如来自破裂血管等的血液)的局部收集；瘀伤和黑眼睛是不太严重的常见形式。血肿可能发生在身体上的几乎任何地方，包括颅内，并且几乎总是存在骨折；在轻微的伤害中，除非感染发展，否则血液被吸收。

颅内的血肿特别严重，因为它们可以在脑部产生局部压力。这两种最常见的类型是硬膜外(脑外及其纤维性覆盖物、硬脑膜，但在颅骨下方)和硬膜下(脑与其硬脑膜之间)。颅内发生的其他类型的血肿包括脑内(在脑组织中)和蛛网膜下腔(脑表面周围，硬脑膜和蛛网膜之间)。这种血肿可以由许多原因引起，比如头部损伤或头部创伤以及由于出血性疾病或动脉瘤。

硬膜下血肿通常是严重的头部损伤的结果。当以这种方式发生硬膜下血肿时，通常将其称为急性硬膜下血肿。急性硬膜下血肿是头部损伤最致命的之一，因为出血迅速填满脑区，从而压迫脑组织，这可能导致脑损伤。

硬膜下血肿也可以发生于轻微的头部损伤，特别是当受伤者是老年人时。这种血肿可能长时间(例如许多天至数周)不被注意，并且通常被称为慢性硬膜下血肿。对于任何硬膜下血肿，大脑表面与其硬脑膜之间的微小静脉伸展和撕裂，允许血液收集。在老年人中，由于脑萎缩或收缩，这种静脉常常被拉伸，因此更容易受伤。

由于与头部或颅内的血肿相关的负面后果，有必要能够识别和定位颅内的这种血肿，使得可以及时进行适当的医疗和外科手术(例如血肿的撤离)，以减少幸存者的死亡率和/或恶化的结果。这种及时进行距离损伤发生和血肿撤离为约4小时的量级。

用于检测和成像创伤性头部损伤血肿的护理标准是计算机断层(ct)扫描或磁共振成像(mri)。急性血肿是头部损伤死亡的最大原因，死亡率为50-60％。创伤性头部损伤后“黄金时间”内的诊断和治疗可以降低死亡率。然而，ct和mri是大型医疗中心采用的下游技术；因此，从损伤到诊断的时间通常至少1小时，之后是在黄金时间以外的后续治疗。

通常连续监测慢性出血以检查出血的进展。次要关注的是越来越多的人认为，ct扫描的数量一般需要减少，特别是在儿科人群中，以减少辐射暴露。重复ct是选择监测慢性血肿的方法，它是儿科人群中外伤性脑损伤(tbi)的常见形式。

虽然ct扫描和mri是可用于鉴定和定位创伤性颅内血肿的成像技术，但是所有医疗设施(例如创伤中心)不一定具有每周7天、每天24小时的立即ct扫描和mri能力，因此在这种情况下不可能进行这样的扫描来使得可以在期望的时间范围内排除所鉴定的血肿。此外，在涉及在世界不发达地区或者在进入创伤中心受限要进行每周7天、每天24小时的ct扫描或mri能力的地区或从受伤地点到治疗设施具有行程时间问题的地区(例如农村地区或战场)的头部创伤的紧急情况下，及时鉴定需要手术治疗血肿的患者可能更加困难。

在不能在所需时间范围内进行ct扫描的这种情形下，用于鉴别血肿患者的主要方法是通过神经系统检查。然而，神经系统检查是ct扫描的不良替代物，因为没有单个物理符号可以可靠地指示血肿的存在。仅在手术血肿患者的一小部分中发现局部神经学发现。据报道，在严重头部损伤的大部分患者中，发生昏迷事件，而不发生手术血肿。虽然颅内血肿患者会出现颅内压升高(icp)，但是与icp相关的视盘水肿(视神经乳头水肿)在头部受伤后并不常见。

即使不能确定地判定血肿的类型，任何类型的血肿的存在是现场所需的唯一信息，以用神经外科手术诊断和手术能力来立即将病人分诊到医院。

因此，期望提供一种装置，其允许临床医师、医务人员、紧急医疗技术人员、现场医疗等来检测这种血肿，而不需要使用诸如ct扫描或mri系统的成像系统或技术，并且在广泛的环境中，包括医院er设置和在战场、农村地区或世界欠发达地区使用。

存在利用近红外(nir)光谱检测血肿的成像技术；示例描述在wo2006/121833和wo2011/084480中。

wo2006/121833公开了一种用于确定脑血肿的系统和方法，包括用于利用可移除光导组件发射和检测辐射的手持式装置。用于确定脑血肿病症的方法包括使用近红外光谱法确定大脑的各个区域的光密度。在上述识别的出版物中，所描述的装置位于头部的特定位置，并且使用该装置获取数据。在该位置获取数据之后，将装置重新定位到头部的另一位置，并在新位置获取另一组数据。重复该装置的重新定位并获取一组数据，直到该装置已被放置在头部的所有可能或期望的位置为止。

wo2011/084480公开了用于检测患者组织中的血肿的方法、设备和装置。在一方面，这种方法包括从非固定近红外光发射器连续地向组织中发射近红外光，以及使用非固定探针连续地监测组织，以便连续地检测反射光。近红外光在距患者脑部两个距离上发射，所以发射的光线穿透到两个不同的深度。这种方法还包括对反射光应用比例分析，以区分正常组织和显示血液积聚的组织之间的边界。

虽然这些技术允许使用手持式装置来检测血肿，但仍需要适于在不平坦的表面上使用的技术，同时还有效地排除环境光渗透，从而导致改善的信噪比。

提供该背景信息以揭示申请人认为可能与本发明相关的信息。不一定意图也不应该理解为任何前述信息构成了针对本发明的现有技术。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种光学成像装置和与成像装置一起使用的可拆卸盖。根据本发明的一方面，提供了一种与用于对物体成像的近红外(nir)光光学成像装置一起使用的光学成像装置盖，其中所述成像装置包括主体、三个第一光学收发器和位于所述主体内的至少一个第二光学收发器、以及其上安装有所述装置盖的安装表面。所述安装表面具有大致平坦的安装面和从所述面的周边延伸的外壁，其中所述外壁和所述面限定安装表面内部容积，且所述安装面包括以预定配置布置并适于接收所述第一和第二光学收发器的多个开口。所述光学成像装置盖包括波纹管支撑板和密封地接合到所述波纹管支撑板的可变形波纹管。所述波纹管支撑板包括：第一支撑板面，其成形为当所述装置盖安装在所述安装表面内部容积内时接合所述安装面，第二支撑板面，其配置成面向待成像物体的表面，三个固定壳体，每个固定壳体适于接收固定光管，每个光管对应于所述第一光学收发器中的一个，以及适于接收可移动光管的至少一个可变形壳体，所述可变形壳体对应于所述至少一个第二光学收发器。所述固定和可变形壳体中的每个具有适于接触待成像物体的表面的末端。所述可变形波纹管具有限定第一周边边缘和第二周边边缘的大致c形的横截面轮廓，其中所述第一周边边缘密封地接合所述波纹管支撑板，并且其中，在使用中，所述波纹管的第二周边边缘接触待成像物体的表面，且所述波纹管变形以允许所述固定和可变形壳体的末端接触待成像物体的表面。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于对物体成像的近红外(nir)光光学成像装置，所述成像装置包括主体、三个第一光学收发器和位于所述主体内的至少一个第二光学收发器、以及安装在位于主体上的安装表面上的根据本发明的装置盖，所述安装表面具有大致平坦的安装面和从所述面的周边延伸的外壁，其中所述外壁和所述面限定安装表面内部容积，所述安装面包括以预定配置布置并适于接收所述第一和第二光学收发器的多个开口。

附图说明

图1a是根据本发明的实施例的光学成像装置的透视图。

图1b是根据本发明的实施例的光学成像装置的端视图。

图2a是根据本发明的实施例的光学成像装置的横截面侧视图。

图2b是根据本发明的实施例的光学成像装置的分解侧视图。

图3是根据本发明的一个实施例的可拆卸盖的底视图。

图4是根据本发明的一个实施例的可拆卸盖的透视图。

图5是根据本发明的一个实施例的可拆卸盖的分解图。

图6是根据本发明的一个实施例的可拆卸盖的横截面图。

图7a-c示出了根据本发明的实施例的光学成像装置的透视图、前视图和后视图。

图8是根据本发明的实施例的光学成像装置的分解图。

图9是根据本发明的一个实施例的基板的顶部透视图。

图10是图9的基板的底部透视图。

图11是根据本发明的一个实施例的波纹管支撑板的透视图。

图12a是图11的波纹管支撑板的顶视图，图12b是图11的波纹管支撑板的底视图。

图13是根据本发明的一个实施例的波纹管的透视图。

图14是根据本发明的一个实施例的可拆卸盖的透视图。

图15是根据本发明的一个实施例的可拆卸盖的剖视图。

图16是根据本发明的一个实施例的可拆卸盖的分解图。

图17是根据本发明的一个实施例的与基板组装的可拆卸盖的透视图。

图18是根据本发明的实施例的附接有可拆卸盖的光学成像装置的透视图。

图19是根据本发明的实施例的去除了可拆卸盖的光学成像装置的透视图。

图20是根据本发明的实施例的光学成像装置的分解图。

具体实施方式

定义

术语“颅内出血”和“颅内血肿”旨在可互换使用，并且包括患者颅内血液的任何积聚，包括：硬膜外血肿、硬膜下血肿、脑内血肿、蛛网膜下腔出血、以及单侧和双侧血肿。

“硬膜外血肿”应理解为头部内的血肿，其中血液收集或积聚在大脑及其纤维覆盖物、硬脑膜外，但在颅骨下方。

“硬膜下血肿”应理解为头部内的血肿，其中血液收集或积聚在大脑与其硬脑膜之间。

“颅内血肿”或“颅内出血”应理解为指头部内的血肿，其中血液收集或积聚在脑组织中。

“蛛网膜下血肿”或“蛛网膜下腔出血”应理解为指头部内的血肿，其中血液收集或聚集在大脑表面周围，在硬脑膜和蛛网膜之间。

“额外颅脑出血”应指患者颅骨外部的血液积聚。

“单侧血肿”应理解为指头部内的血肿，其中在头部的一侧上发生血液收集或积聚。

“双侧血肿”应理解为指头部内的血肿，其中在头部的两侧上发生血液收集或积聚。

术语“患者”和“受试者”可互换使用，并且应被理解为包括人类以及动物界的其他成员。

术语“光学收发器”用于描述光纤发射器和接收器。还可以想到的是，在本公开中，术语“光学收发器”还旨在表示仅用作光发射器(或光源)或光检测器的装置。

除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。

如本文所公开，提供了一种用于检测颅内血肿的手持式光学成像装置，其采用近红外(nir)光检测。鉴于血管外血液比血管内血液吸收更多的nir光，因为血肿中血红蛋白浓度比血管内含有血液的脑组织更高，所以鉴定颅内血肿可进行nir检测。因此，在含有血肿的组织中的nir光的吸光度将比在未受伤组织中更大(并且反射光更少)。

因此，手持式光学成像装置包括多个光学收发器。在一个实施例中，多个光学收发器包括一个或多个nir光源和两个或更多个nir光检测器。

为了便于其在现场使用，例如在救护车中，在体育赛事的边界上或在军事战场上，该装置具有合适尺寸和形状的主体用于手动操作并方便携带。此外，该装置在设计上必须坚固耐用，因此其适用于恶劣环境。

此外，由于成像装置通常用于对患者的头部进行成像，因此该装置应呈现在清洁状态下使用。因此，该装置设置有可拆卸盖，其围绕可与被成像物体的表面接触的所有部件，以确保清洁。可拆卸盖也不得损害光密封。它必须设计为安全，同时也易于安装和拆卸。

因此，根据本发明，手持式光学成像装置包括适于附接到手持式装置的主体的可拆卸盖。可拆卸盖包括安装在支撑板上的波纹管支撑板和波纹管。在一个实施例中，可拆卸盖的波纹管支撑板在适当配置的安装表面上直接安装到装置的主体上。在一个实施例中，可拆卸盖的波纹管支撑板通过附接到装置主体的固定基板而附接到主体。

使用中的装置在被成像物体的表面(例如受试者的颅骨)上通过，同时用nir照射表面。可以理解，颅骨不具有光滑的表面，颅骨也不是完全圆形。因此，根据本发明，可拆卸盖必须适于在不平坦的表面上使用。

可拆卸盖必须能够将nir光传送到期望位置并且检测来自期望位置的nir光。可拆卸盖还必须能够排除外部(环境)的光线，以确保随着与刻意传送的光线的组织相互作用而不测量与环境光的组织相互作用，从而提高信噪比并降低假阳性或阴性读数的发生率。因此，可拆卸盖被设计成防止通过装置的相应元件之间的密封接合的光泄漏，例如通过可拆卸盖和装置的安装表面之间的装配接合，或者其中使用基板，通过固定基板和可拆卸盖之间的装配接合。可以通过将位于一个表面上的开口的圆周周围的凸起轮廓与相邻表面上的相应凹部配合来提供相邻表面之间的装配接合。当安装可拆卸盖时，也可以通过从装置的安装表面的周边延伸的外壁的存在来防止光渗透，以覆盖安装表面和波纹管支撑板之间的交界面。

也可以通过使用不内部反射光的材料来使漏光最小化，例如具有无光泽表面的材料或掺杂有nir吸收剂的聚合物材料。在一个实施例中，支撑板(以及当存在基板时)由聚合物材料制成。在优选的实施例中，聚合物材料是abs塑料。在一个实施例中，支撑板和(如果存在的话)基板各自被制成单件。

可拆卸盖还被设计成防止盖和被成像物体的表面之间通过柔性波纹管的存在而泄漏。波纹管为成像装置提供与待成像物体(通常是患者的头部)表面的交界面。因此，波纹管优选由生物相容性材料制成。在一个实施例中，波纹管由医用级硅胶制成。在一个实施例中，波纹管设置有哑光黑色表面。

此外，由于成像装置用于对具有不平坦表面(例如颅骨)的物体进行成像，所以波纹管应由具有足够柔性以符合连续变化的cⁿ(其中n>0)表面的材料制成。为波纹管选择合适的硬度等级确保形成屏蔽环境。波纹管可以以对于应用而言所需的任何合适的形状提供，包括但不限于圆形或三角形。在一个实施例中，波纹管具有根据优选配置的反映活动成像区域的形状的三角形形状，如将在下面更详细地讨论。在该实施例中，波纹管的三角形轮廓用作用户的方向性引导，以便于成像过程。在另一实施例中，波纹管设置有标记，以提供关于成像元件的附加信息，例如通过指示活动区域的外周边的位置或一个或多个光学收发器的位置。这些引导标记可以是位于波纹管的外表面上的凸肋、凹槽或彩色线或者其它标记的形式。

在一个实施例中，波纹管连接到波纹管支撑板，其中波纹管支撑板配置为与待成像物体的表面相接合。在这方面，支撑板设置有多个光管，每个光管对应于位于成像装置的主体内的相应的光学收发器。每个光管位于相应的壳体中。在优选实施例中，支撑板设置有三个固定壳体和朝向被成像的表面延伸的至少一个可变形壳体。此外，每个固定壳体和可变形壳体具有在使用期间将接触待成像物体的表面的末端。

在一个实施例中，光管由光学透明材料形成。在一个实施例中，光学透明材料是光学透明的丙烯酸。在一个实施例中，光管具有不透光的内部，以确保它们不引起内部光反射。在优选实施例中，光管设置有圆形末端，以确保与待成像物体(其通常是软组织)的表面的良好接触。

在另一优选实施例中，使用固体透明芯来防止毛细管作用将流体或污染物引入到该单元中，从而避免堵塞管道或损坏传感器。

在一个实施例中，成像装置的三个光学收发器布置成三角形配置。在优选实施例中，三角形是等边三角形。在另一实施例中，三个光学收发器包括一个nir光源和两个nir光检测器。等边三角形配置确保光检测器与光源的充分分离，同时保持所有三个固定壳体同时接触连续变化cⁿ(其中n>0)表面的能力。当装置放置在物体表面上时，等边三角形布置还提供最稳定的三点基部。

另外的接触点由位于由固定壳体形成的等边三角形内的可变形壳体提供。在优选实施例中，两个可变形壳体位于三角形的边缘处，从而保持最佳的稳定性基部。这也保持了线性布置的不同的检测器间隔，从而允许改善装置的光学灵敏度和精度来检测夹杂物。

可变形壳体是弹簧加载的并且被设计成避免可能影响数据的任何水平移动。弹簧通过重叠的构造几何而从光路中隐藏，以避免光泄漏。弹簧也位于检测器和光管之间，以保护检测器免受任何潜在的生物污染(血液/头发)。在一个实施例中，弹簧通过圆形盖保持就位。在一个实施例中，弹簧通过弹簧板保持就位。在一个实施例中，光管在壳体内的位移受到支架限制。

当不使用时，波纹管支撑板的固定和可变形壳体的末端位于波纹管的下周边边缘上方。因此，要求波纹管被压缩以确保壳体的末端且因此容纳在其中的管道与待成像物体的表面接触。

此外，可拆卸盖应设计成在使用时避免形成“真空”密封或抽吸效应，从而确保该装置能够无阻碍地移动穿过待成像的表面，同时避免光泄漏。因此，在一个实施例中，可拆卸盖设置有空气流入系统，用于在使用时允许空气进入波纹管的内部，而不允许环境光渗透到波纹管的内部。

在空气流入系统的一个实施例中，波纹管的上周边边缘设置有凹槽或间隙，当安装在装置的主体上时，允许空气进入可拆卸盖的内部，同时还防止外部和内部之间的直接视线。在一个实施例中，允许空气穿过盖和主体之间的交界面处的小间隙，而不允许光渗透。在这种实施例中，一个或多个气孔设置在支撑板中，以允许空气进入波纹管的内部。

在空气流入系统的一个实施例中，波纹管的下周边边缘设置有“s”形凹槽，其确保在波纹管的外部和内部之间不存在直接的视线。因此，上周边边缘中的间隙或下周边边缘中的“s”形凹槽用于捕获光，同时允许形成空气通道，从而防止柔性波纹管“密封”到被成像物体的表面，在使用期间允许装置在表面上自由行进。波纹管材料还可以具有无光泽表面以最小化光反射。

手持式光学成像装置包括形状和尺寸确定成适于在使用者手中的主体。

根据本发明，使用该装置通过将可拆卸盖的可变形波纹管压靠在患者头部的表面上来确定血肿或出血事件的存在或不存在，以使固定和可变形壳体的末端与头部的表面接触。当末端与头部的表面相接触时，使用nir光照射表面的同时使装置通过表面。存在或不存在血肿或出血事件通过照亮位于装置主体上的光来发出信号。

因此，光学成像装置还包括配置为处理由nir检测器收集的数据的处理器，该处理器具有用于指示存在血肿的显示器。血肿的存在是基于穿过组织的红外光的测量特征，例如与脑区域相关的光密度。在一个实施例中，装置包括状态指示灯，其被提供以指示成像过程的当前状态。例如，状态指示器可以使用不同的颜色和/或闪烁模式来指示例如装置处于扫描模式，已经发生成像错误或已经检测到血肿。

在一个实施例中，主体被提供为两部分壳体，并且包含在主体内的是功能所需的电子部件。在一个实施例中，主体由聚合物材料制成。在一个实施例中，聚合物材料是abs塑料。在一个实施例中，聚合物材料是阻燃剂。可以使用本领域已知的任何合适的方法来制造主体，包括但不限于注射成型或挤压工艺或者3d印刷工艺。

使用位于装置主体上的电源开关激活成像过程。在一个实施例中，电源开关被提供为“安全开关”，其中仅当按钮被按下时才激活成像过程。在一个实施例中，该装置设置有两个开关，分别在主体的每一侧上，以允许左手和右手用户使用。在优选实施例中，该装置由电池供电，以便易于携带并且在远程区域使用，其中对电源的访问可能不容易获得。

根据本发明的一个实施例，如图1-6所示，该装置包括可拆卸盖20，其通过主体的安装表面22直接附接到装置10的主体12。在该实施例中，安装表面22具有大致平坦的安装面23和从面23的周边延伸的外壁25，它们一起限定安装表面内部容积24，其中安装有可拆卸盖20。

安装面包括适于容纳位于装置10的主体内的光学收发器的多个开口。可拆卸盖20包括波纹管支撑板40和密封地接合到该支撑板的可变形波纹管60。波纹管支撑板40包括第一支撑板面5，其成形为当可拆卸盖20安装在安装表面内部容积24内时接合安装面23，和第二支撑板面6，其配置成面向待成像物体的表面。

根据本实施例的可拆卸盖的细节在图3至图6中示出。

在该实施例中，波纹管支撑板40还包括两个固定壳体43b和一个固定壳体43a，每个固定壳体43a和43b适于容纳相应的固定光管35a或35b。三个固定壳体43a和43b以等边三角形配置布置。

在该实施例中，另外的接触点由两个可变形壳体44提供，每个都适于接收可移动的光管45。在该实施例中，两个可变形壳体44位于三角形的边缘处，从而保持最佳的稳定性基部。

在该实施例中，每个光管对应于位于装置主体中的相应的光学收发器。因此，波纹管支撑板40还包括在第一支撑板面5上的元件53a和53b，它们每个都适于接收相应的光学收发器。在该实施例中，对应于固定光管35a的光学收发器是nir光源，对应于固定光管35b的光学收发器是nir光检测器。

在该实施例中，每个固定和可变形壳体43ab、44从第二支撑板面6延伸到被成像物体的表面。每个固定和可变形壳体的末端适于接触待成像物体的表面。

在该实施例中，并且如图5和6所示，可变形壳体44是弹簧加载的，并被设计成避免可能影响数据的任何水平移动。弹簧47通过重叠的构造几何而从光路中隐藏，以避免光泄漏。弹簧也位于检测器和光管之间，以保护探测器免受任何潜在的生物污染(血液/头发)。弹簧47通过盖49保持在适当位置，并且壳体内的光管45的位移由支架48限制。每个盖49适于接合相应的光学收发器。

在该实施例中，通过波纹管支撑板40和从安装表面22的周边延伸的外壁25之间的装配接合来防止光渗透。外壁25设置成在安装可拆卸盖20时覆盖波纹管支撑板40与安装面23之间的交界面。

在该实施例中，可变形波纹管60具有限定第一上周边边缘61和第二下周边边缘62的大致c形横截面轮廓。在该实施例中，第一周边边缘61密封地接合波纹管支撑板40，并且在盖20安装在安装表面内部容积24内时装配在安装表面22的外壁25内。在该实施例中，盖20通过上周边边缘61在外壁25内的弹性和摩擦配合而保持固定到安装表面，不需要使用额外的附接装置。

当不使用时，波纹管支撑板40的固定和可变形壳体43、44的末端位于波纹管60的第二周边边缘62上方。因此，要求将波纹管60压缩以确保壳体的末端且因此容纳在其中的纤维与待成像物体的表面接触。因此在使用中，波纹管60的下周边边缘62接触待成像物体的表面，并且波纹管变形以允许固定和可变形壳体的末端接触待成像物体的表面。

如图3和4所示，波纹管60设置有标记69a，其用于指示波纹管内的活动成像区域的外部限制，以及标记69b，其用于指示照射光学收发器的位置，所有这些为用户提供指导以确保被成像表面的完整覆盖，从而便于成像过程。

在该实施例中，可拆卸盖和波纹管设置成三角形形状，以对应于光学收发器的三角形配置。

在该实施例中，波纹管60的上周边边缘61设置有一系列凹槽38，当安装在装置的主体上时，允许空气通过盖20和主体12之间的交界面处的间隙18进入可拆卸盖的内部，不允许光渗透。在该实施例中，空气流入系统还包括对应于波纹管的第一周边边缘中的凹槽的波纹管支撑板上的开口68。在该实施例中，空气孔46也设置在支撑板40中以允许空气进入波纹管的内部，从而防止当波纹管60被压向被成像物体的表面时出现吸入事件。

在该实施例中，装置10包括状态指示灯13，其被提供以指示成像过程的当前状态。例如，状态指示灯13使用不同的颜色来指示装置处于扫描模式(例如绿色)，已经发生成像错误(例如橙色)，或者已经检测到血肿(例如红色)。

在该实施例中，装置10包括两个电源按钮14，分别在主体的每一侧上，以允许左手和右手用户使用，每个按钮被提供为“安全开关”，其中成像过程只在按下按钮时被激活。

根据本发明的另一实施例，如图7至17所示，该装置包括配置为容纳可拆卸盖200的固定基板300。如图9和10所示，固定基板300具有大致平面的主体320，其包括基板面305和以预定构造布置的平面主体中的多个基板开口310a-c。基板开口310a-c适于接收相应的光学收发器。固定基板300还包括从基板面305的周边延伸的外壁315。外壁315和基板面305一起限定基板内部容积。

在该实施例中，通过将位于用于固定基板300上的光学收发器的每个开口310a-c的圆周周围的凸起轮廓330a-c与波纹管支撑板400上的相应的凹部415a-c配合来提供固定基板300和波纹管支撑板400之间的装配接合，从而防止光渗透，下面将进一步详细描述。

在该实施例中，通过从固定基板300的周边延伸的外壁315的存在也可防止光渗透。外壁315设置成在安装可拆卸盖时覆盖固定基板300和波纹管支撑板400之间的交界面。

在图12a和12b所示的实施例中，可拆卸光学成像装置盖200包括波纹管支撑板400和可变形波纹管600。

在该实施例中，波纹管支撑板400包括第一部分410和第二部分420。波纹管支撑板400的第一部分410成形为装配在基板内部容积内，使得当第一部分410位于基板内部容积内时第一支撑板面405适配地接合固定基板面305。波纹管支撑板400还具有配置成面向待成像主体的表面的第二支撑板面406，以及从第二支撑板面406向被成像的表面延伸的三个固定壳体430a、b和两个可变形壳体440。每个固定壳体430a、b适于在其中容纳固定光管435，每个对应于第一光学收发器之一。每个可变形壳体440适于容纳光管445，每个对应于第二光学收发器。另外，每个固定和可变形壳体都具有适于接触待成像物体的表面的末端432a、b和442。

波纹管支撑板400的第二部分适于密封地接合可变形波纹管600，以消除环境光到检测器的渗透。

如上所述，波纹管支撑板400包括凹部/凹坑415a-c，其尺寸和位置适当地确定成容纳围绕用于固定基板300上的光学收发器的开口310a-c的凸起轮廓330a-c。图11示出了波纹管支撑板400上的凹形开口415a-c的一个实施例。凹形开口415a-c与相应的凸起轮廓330a-c的配合设计成防止光源和在用于可拆卸盖200的连接平面处的检测器之间的光泄漏。

因此，波纹管支撑板400上的三个固定壳体430a、b中的每一个被提供以对应于三个光学收发器110中的一个。每个固定壳体430a、b包含由光学透明材料形成的光管435。

在该实施例中，另外的接触点由可变形壳体440提供。在该实施例中，两个可变形壳体440位于三角形的边缘处，由此保持最佳的稳定性基部。这些可变形壳体440各自包含光管435。

可变形壳体是弹簧加载的，并且被设计成避免可能影响数据的任何水平移动。弹簧447通过重叠的结构几何形状而从光路中被隐藏，以避免光泄漏。弹簧也位于检测器和光管之间，以保护探测器免受任何潜在的生物污染(血液/头发)。弹簧447通过弹簧板448保持在适当位置。

图16示出了根据该实施例的可拆卸盖200的分解图，并且包括可变形壳体440的部件的图示。

根据本发明的该实施例，如图15所示，可拆卸光学成像装置盖200包括与波纹管支撑板400密封接合的可变形波纹管600。

在该实施例中，可变形波纹管600具有限定第一上周边边缘和第二下周边边缘的大致c形横截面轮廓。c形轮廓在图15中清楚地示出。波纹管600适于在第一周边边缘处，以通过与位于支撑板上的凸缘密封配合来密封地接合波纹管支撑板的第二部分。

在不使用时，波纹管支撑板400的壳体430a、b和440的末端432a、b和442位于波纹管600的第二周边边缘620上方。因此，要求波纹管600被压缩以确保壳体的末端且因此容纳在其中的纤维与待成像物体的表面接触。

如图12b所示，波纹管600设置有沿着边缘的“s”形凹槽，以确保轻度密封，同时当波纹管的边缘与被成像的表面接触时防止吸入效应。在该实施例中，“s”形凹槽和无光泽表面结合来捕获光，同时允许形成空气通道，从而防止模制的硅胶波纹管“被”密封到被成像物体的表面，在使用过程中允许装置在表面上自由行进。

根据图16所示的实施例，提供了用于将波纹管支撑板400可逆地附接到固定基板300的附接装置。

在该实施例中，附接装置由突片和狭槽机构提供，其中突片510位于波纹管支撑板400上，并且狭槽520位于基板300的外壁315上。为了形成密封，突片510插入到狭槽520中，然后固定基板300“铰接”到位且在固定基板300和波纹管支撑板400之间形成密封。在该实施例中，附接装置还包括位于波纹管的外边缘上的一个或多个“软按钮”530，它们定位成“点击”到位于外壁315的内表面上的凹部340中。

附接装置配置成使得当突片510接合在狭槽520中时，凹部415a-c和相应的凸起轮廓330a-c对准。该配置还提供收发器到波纹管支撑板400上的凹部/凹坑中的最佳配合。

在一个实施例中，附接装置由卡口式配件提供，但是提供容易的“进/出”连接的任何装置都是合适的并且被认为在本发明的范围内。

现在将参考具体示例来描述本发明。应当理解，以下示例旨在描述本发明的实施例，并不意图以任何方式限制本发明。

示例

示例1：手持式光学成像装置

图1a、b和图2a、b描绘了根据本发明的手持式光学成像装置10的一个实施例。光学成像装置10包括附接到主体12的可拆卸盖20，其尺寸和形状适当地确定成容易地装配在使用者的手中。

在图1a、b和图2a、b所示的实施例中，该装置包括一个nir光源180和四个nir光检测器170。

图2b中提供了光学成像装置的该实施例的分解图。图2b示出了形成主体的两部分壳体120a、b。壳体120a、b设计成在其中容纳功能所需的电子器件160以及分析在成像过程中获得的数据所需的处理器。

示例2：手持式光学成像装置

图7a-c和图8示出了根据本发明的手持式光学成像装置100的另一实施例。光学成像装置100包括可拆卸盖200，其附接到尺寸和形状适当的确定成容易地装配在使用者的手中的主体。

在图7a-c和图8所示的实施例中，该装置包括一个nir光源880和四个nir光检测器870。

图8中提供了光学成像装置的该实施例的分解图。图8描绘了形成主体的两部分壳体820a、b。壳体820a、b设计成在其中容纳功能所需的电子器件860以及分析在成像过程中获得的数据所需的处理器。

在使用之前，通过附接到固定基板300来安装可拆卸盖200。该装置由电池(未示出)供电。

示例3：混合军用手电筒/光学成像装置

图18至图20描绘了根据本发明的手持式光学成像装置700的替代实施例。该实施例基于标准问题军用手电筒的修改。在该实施例中，光学成像装置700包括附接到军用手电筒的主体720的可拆卸盖725，其中手电筒的头部710设置有用于接收可拆卸盖725的盖端口730，除了标准手电筒功能。当不用作光学成像装置时，去除可拆卸盖725并且盖端口730被端口盖部735覆盖，如图19所示。在用作成像装置之前，可拆卸盖725经由附接到盖端口730被安装。

图18描绘了具有安装在盖端口730中的可拆卸盖725的军用实施例。

在图20所示的实施例中，该装置包括一个nir光源780和四个nir光检测器770。

图20中提供了光学成像装置的该实施例的分解图。图20示出了形成装置700的主体720的细长壳体。壳体设计成在其中容纳功能所需的电子器件760以及分析在成像过程中获得的数据所需的处理器。提供手电筒电源开关790以激活手电筒功能，并且提供成像装置电源开关(未示出)来激活成像功能。该装置由电池750供电。

很明显，本发明的前述实施例是示例并且可以以许多方式变化。这种现在或未来的变化不被认为是偏离本发明的精神和范围，并且对于本领域技术人员显而易见的所有这样的修改旨在被包括在所附权利要求的范围内。