专利名称：集束光纤快速成像装置的制作方法
技术领域：
本发明ー种属于医疗仪器领域的成像装置，具体涉及ー种集束光纤快速成像装置。
背景技术：
在医疗中，通常需要在人体或动物内部成像，分析观测内部光学信息和成分分布
等信息。人体内部的成像有多种，如核磁共振、CT, PET等常用医疗设备。但是MRI核磁共振CT等设备具有设备检测费用昂贵，有辐射性等。目前出现单根光纤来观测动物或人体内 脏等浅层信息，但是由于是单根光纤，观测面小，范围局部。如采用多根光纤集结成束，将扩大观测范围，但是一旦集结成束，势必会是光纤束变的太粗，而不利于实用。
发明内容
本发明提供ー种集束光纤快速成像装置，扩大光纤视野范围，可记录到更大的范围和信息。为实现上述目的，本发明提供ー种集束光纤快速成像装置，用于进行人体或动物内部成像，其特点是，该装置包含
分光模块；
成像模块和光谱仪，其输入端分别光路连接至分光模块的两路输出端；
若干光谱接收光纤，其一端连接分光模块的输入端，另一端通向被探測物体，接收被探测物体上产生的光谱；
激光器；
若干激光传输光纤，其一端连接激光器的输出，另一端通向被探測物体，将激光传输至被探測物体上以产生光谱；
上述的光谱接收光纤和激光传输光纤都采用超细光纤；若干光谱接收光纤与若干激光传输光纤集结成束，组成集束光纤。在上述集束光纤通向被探測物体的一端，若干激光传输光纤与若干光谱接收光纤在靠近其端头处弯折，各根光纤呈四周分散状。上述的分光模块米用三棱分光镜。上述的成像模块包含光路连接至光谱接收光纤的电荷耦合元件，以及电路连接电荷耦合元件输出端的存储设备或图像处理设备。上述的图像处理设备为手机或计算机。上述的被探测物体为人体或动物的血管内、内脏、或者细胞组织表面。上述的光谱仪采用拉曼光谱仪。上述的集束光纤采用多模光纤内包装集束若干超细光纤。激光器发射激光通过激光传输光纤发射至被探測物体，被探測物体照射后产生光谱，光谱接收光纤接收该光谱并传输至分光模块，通过分光模块将光谱分别通过光纤传输至成像模块和光谱仪，成像模块接收光谱将光谱信号成像显示输出，光谱仪接收该光谱并进行光谱分析。本发明集束光纤快速成像装置和现有技术的人体内部成像技术相比，其优点在于，本发明采用光谱接收光纤与激光传输光纤都采用超细光纤，集束成集束光纤，使光纤更细，便于在人体或动物体内的血管内、内脏、或者细胞组织上进行探测成像；
本发明中光纤通向被测物体的一端呈四周分散状，扩大光纤视野范围，可采集立体接近三维图像；
本发明成想模块采用电荷耦合元件，成像清晰，便于医疗工作。
图1为本发明集束光纤快速成像装置的结构示意 图2为本发明集束光纤快速成像装置中集束光纤的结构示意图。
具体实施例方式以下结合附图，进ー步说明本发明的具体实施例。如图1所示，本发明公开ー种集束光纤快速成像装置的实施例。该快速成像装置包含若干激光传输光纤、若干光谱接收光纤、成像模块2、光谱仪3、激光器和分光模块5。若干激光传输光纤和若干光谱接收光纤集束成集束光纤I。本实施例中，激光器采用医疗用探測的激光器，可发出使人体或动物的血管内、内脏、或者细胞组织表面产生用于成像的光谱的激光。激光传输光纤采用超细光纤，若干激光传输光纤的一端连接激光器的输出，另一端通向被探測物体6 (即人体或动物的血管内、内脏、或者细胞组织表面)，将激光器发出的激光传输至被探測物体6上以产生用于成像的光レ曰。光谱接收光纤采用超细光纤，若干光谱接收光纤的一端连接分光模块5的输入端，另一端通向被探測物体，用于接收被探測物体6上产生的光谱，并传输至分光模块5。本实施例中分光模块5米用三棱分光镜。该分光模块5的两路输出端分别通过光纤光路连接至成像模块2和光谱仪3。该分光模块5将光谱接收光纤从被探測物体6上接收的光谱分别通过光纤传输至成像模块2和光谱仪3。成像模块2包含有通过光纤光路连接至分光模块5，并通过分光模块5光路连接光谱接收光纤的电荷I禹合元件21 (CO), Charge-coupled Device,即CO)图像传感器)，以及电路连接该电荷耦合元件21输出端的存储设备或图像处理设备22。其中，图像处理设备22用于成像显示输出给操作人员查看，该图像处理设备22可采用手机、平板电脑或计算机。光谱接收光纤接收的光谱通过光路传输至成像模块2，CCD接收光谱将光信号转化为数字信号，并将数字信号传输至存储设备或图像处理设备22进行存储或成像显示。光谱仪3采用拉曼光谱仪，其通过光纤光路连接至分光模块5。光谱仪3接收光纤接收的光谱通过分光模块5分出的一路光谱，并对该从被探測物体上接收的光谱进行光谱拉曼分析，若被探測物体6是人体或动物的血管内、内脏，即可分析细胞组织表面和内部，以及人体内部的代谢变化。
如图2所示，本发明中光谱接收光纤与激光传输光纤都采用超细光纤，并将若干光谱接收光纤与若干激光传输光纤集结成束，组成集束光纤1，相比现有技术，该通过超细光纤集结成束的集束光纤I的直径小于现有技术的集束光纤。在集束光纤I通向被探測物体的一端，若干根激光传输光纤与若干根光谱接收光纤在靠近集束光纤I端头处分别弯折，呈四周分散状，以扩大光纤的视野范围。本发明的集束光纤I可以有以下两种实施例
实施例一将拉制出成直径为20微米的超细光纤(包含有若干激光传输光纤、若干光谱接收光纤)，集结10根光纤成束，组成集束光纤I。集束光纤I中的光纤在端部弯折，有3根光纤不弯折保持平行方向，另7根光纤头部向不同方向，呈四周分散状。然后采集到动物的血管，可以采集到血管的立体接近3维图像。实施例ニ 将拉制出成直径为10微米的光纤，集结50根光纤(包含有若干激光传输光纤、若干光谱接收光纤)成束，组成集束光纤I。其中10根光纤保持直线方向，40根光 纤头部向不同方向弯折，使集束光纤I端部呈四周分散的球面状。然后采集到动物的血管，可以采集到血管的立体4维图像，该立体4维图像就是在3维立体图像的基础上，加入时间维度。本发明中，集束光纤I除了采用超细光纤集结成束，还可以采用在一根多模光纤或较为粗的光纤内，包装若干超细光纤。本发明集束光纤快速成像装置的工作流程如下
激光器发射激光通过激光传输光纤发射至被探測物体，被探測物体照射后产生光谱，光谱接收光纤接收该光谱并传输至分光模块5，通过分光模块5将光谱分别通过光纤传输至成像模块2和光谱仪3，成像模块2接收光谱将光谱信号成像显示输出，光谱仪3接收该光谱并进行光谱分析。尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
权利要求
1.一种集束光纤快速成像装置，用于进行人体或动物内部成像，其特征在于，该装置包含:分光模块(5)；成像模块(2 )和光谱仪(3 )，其输入端分别光路连接至所述的分光模块(5 )的两路输出端;若干光谱接收光纤，其一端连接所述分光模块(5)的输入端，另一端通向被探测物体， 接收被探测物体上产生的光谱；激光器；若干激光传输光纤，其一端连接激光器的输出，另一端通向被探测物体，将激光传输至被探测物体上以产生光谱；所述的光谱接收光纤和激光传输光纤都采用超细光纤；若干光谱接收光纤与若干激光传输光纤集结成束，组成集束光纤(I)。
2.如权利要求1所述的集束光纤快速成像装置，其特征在于，在所述集束光纤(I)通向被探测物体的一端，若干激光传输光纤与若干光谱接收光纤在靠近其端头处弯折，各根光纤呈四周分散状。
3.如权利要求1所述的集束光纤快速成像装置，其特征在于，所述的分光模块(5)采用三棱分光镜。
4.如权利要求1所述的集束光纤快速成像装置，其特征在于，所述的成像模块(2)包含光路连接至所述光谱接收光纤的电荷耦合元件，以及电路连接所述电荷耦合元件输出端的存储设备或图像处理设备。
5.如权利要求4所述的集束光纤快速成像装置，其特征在于，所述的图像处理设备为手机或计算机。
6.如权利要求1所述的集束光纤快速成像装置，其特征在于，所述的被探测物体为人体或动物的血管内、内脏、或者细胞组织表面。
7.如权利要求1所述的集束光纤快速成像装置，其特征在于，所述的光谱仪(3)采用拉曼光谱仪。
8.如权利要求1所述的集束光纤快速成像装置，其特征在于，所述的集束光纤(I)采用多模光纤内包装若干超细光纤。
全文摘要
本发明公开一种集束光纤快速成像装置，用于进行人体或动物内部成像，该装置包含分光模块；成像模块和光谱仪，其输入端分别光路连接至分光模块的两路输出端；若干光谱接收光纤，其一端连接分光模块的输入端，另一端通向被探测物体，接收被探测物体上产生的光谱；激光器；若干激光传输光纤，其一端连接激光器的输出，另一端通向被探测物体，将激光传输至被探测物体上以产生光谱；光谱接收光纤和激光传输光纤都采用超细光纤；若干光谱接收光纤与若干激光传输光纤集结成束，组成集束光纤。本发明采用采用超细光纤集束成集束光纤，使光纤更细，便于在人体或动物体内的血管内、内脏、或者细胞组织上进行探测成像。
文档编号A61B1/04GK103006168SQ20121058861
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月29日 优先权日2012年12月29日
发明者陈治华, 辛艳飞, 万丽丽, 束钟祥 申请人:上海乾衡生物科技有限公司