CN106580266A - 用于探测人体微血管超微结构的多目立体三维测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于探测人体微血管超微结构的多目立体三维测量装置，至少包括2个成像设备和用于固定成像设备的支架；测量装置还包括光源，光源和成像设备对准被测对象的同一位置。本发明将多个成像设备集成在一个支架上，并使得光源及成像设备的镜头对准同一位置，通过满足光度立体三维成像原理进行成像，将原本的二维成像设备改造成了三维成像设备，实现三维成像，以精确的对纵切面的微血管密度、微血管形状以及微血管内皮细胞和血细胞形态等微血管超微结构进行数字化定量化。
Description
技术领域
本发明涉及利用光学成像技术进行医学诊断的医疗器械，具体的说是一种用于探测人体微血管超微结构的多目立体三维测量装置。
背景技术
微循环是指微动脉与微静脉之间的血液与组织细胞进行物质交换的场所。微循环的功能，形态和代谢的完整是维持人体器官正常功能所不可缺少的条件。通过微循环的研究，便于进一步了解人体各脏器的特殊功能，认知疾病的发病机理，有利于疾病预防，诊断和治疗。各种不同的疾病状态包括糖尿病，高血压和冠心病等，都会引起微循环的病态，包括微血管管径，微血管密度以及微血管内的微血管超微结构速度等参数的变化，还能够对微血管内皮细胞以及微血管内流动的血细胞进行观测。因此通过了解微血管超微结构情况来把握微循环质量，对于各类疾病的诊断和治疗有着极其重要的作用。微血管超微结构情况对健康和疾病诊疗如此重要，对微血管超微结构情况进行高精度的数字化定量化，实现精确诊疗就有重大的必要性。为了实现利用微血管超微结构的精确诊疗，必不可少的需要能够在无创的情况下对微血管超微结构进行实时高清晰成像并数字化的“无创动态微血管超微结构观测***”。
在医学领域，透过皮肤无创地对身体内部进行成像的方式有很多，例如，计算机断层成像(CT)技术以及核磁共振成像(MRI)技术等等。虽然这些技术产生的早，发展成熟，但是由于设备体积大，分辨率低，实时性差等缺点并不适合对微血管超微结构成像进行使用。其中，侧流暗场(SDF)成像技术和正交偏振光谱(OPS)成像技术是对于微血管超微结构进行成像的两种常用技术。但是，此两种技术由于只有一套成像***，因此仅能实现二维成像，而无法实现三维立体成像。
利用对二维成像的分析虽然能够对微血管超微结构流速，微血管管径，以及横切面微血管密度进行定量化数字化，但由于二维成像无法取得深度信息，因此对于纵切面的微血管密度和微血管形状进行分析，二维成像并不能满足要求。这时就需要对成像设备进行改进，使其具有三维测量的能力，能够对微血管进行三维测量以获取深度信息，精确地对纵切面的微血管密度、微血管形状以及微血管内皮细胞和血细胞形态等微血管超微结构进行数字化定量化。
发明内容
根据上述不足之处，本发明的目的在于提供一种用于探测人体微血管超微结构的多目立体三维测量装置。
为实现上述目的，本发明的技术方案在于：用于探测人体微血管超微结构的多目立体三维测量装置，至少包括2个成像设备和用于固定成像设备的支架；测量装置还包括光源，光源和成像设备对准被测对象的同一位置。
优选的是：光源为外置光源或者为一个成像设备中的内置光源。
优选的是：所述的支架包括位于上部的第一连杆和固定装置，以及用于连接第一连杆与固定装置的第二连杆，所述第一连杆的一侧设有用于固定成像设备的承接单元。
优选的是：所述的承接单元包括与成像设备外形相适应的卡槽，所述的卡槽包括固定端和活动端以及用于连接固定端和活动端的连接部，所述的连接部位于固定端和活动端同侧，所述的连接部设有伸缩部，所述连接部的外周设有与固定端连为一体的限位杆。
优选的是：所述卡槽的内侧设有缓冲垫。
优选的是：所述的第一连杆设有供成像设备移动的联动单元。
优选的是：所述的联动单元包括设置在第一连杆内部且与外部连通的滑道，所述滑道的两端及滑道的上下内壁上间隔设有若干个滑轮，所述的滑轮通过链条连接，所述的链条通过滑块与承接单元相连。
优选的是：所述的联动单元设有锁定机构。
优选的是：所述的锁定机构包括设置在第一连杆一侧内壁的弹性组件，所述的弹性组件成半压缩状态，所述的弹性组件与压迫块相连，所述的压迫块紧贴链条，所述弹性组件对应的压迫块位置至第一连杆的另一侧设有顶杆通道，所述的顶杆通道内设有正对弹性组件的顶杆。
本发明还提供一种如前所述的用于探测人体微血管超微结构的多目立体三维测量装置的应用，其用于测定微血管管径、微血管密度以及微血管内的微血管超微结构速度的参数的变化，还能够对微血管内皮细胞以及微血管内流动的血细胞的微结构三维形状进行测量。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明将多个成像设备集成在一个支架上，并使得光源及成像设备的镜头对准同一位置，通过满足光度立体三维成像原理进行成像，将原本的二维成像设备改造成了三维成像设备，实现三维成像，以精确的对纵切面的微血管密度、微血管形状以及微血管内皮细胞和血细胞形态等微血管超微结构进行数字化定量化；
(2)通过联动单元，实现成像设备的联动，便于根据需要观测的位置和角度，对成像设备进行调整，使得观测的更为深入和清晰；
(3)本装置可以对微血管超微结构进行实时的检测，且成像效果清晰，这对于某些疾病的预防、诊断和治疗而言是一项革命性的发明创造。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明支架的结构示意图一；
图3是本发明支架的结构示意图二；
图4是本发明支架的结构示意图三；
图5是本发明联动单元的结构示意图一；
图6是本发明联动单元的结构示意图二；
图7是本发明锁定机构的结构示意图；
图8是本发明承接单元的侧视图；
图9是本发明承接单元的俯视图。
图中，1-不带光源成像设备；2-带光源成像设备；3-支架；31-第一连杆；32-第二连杆；33-联动单元；331-滑块；332-滑道；333-可转动滑轮；334-不可转动滑轮；335-链条；34-承接单元；341-固定端；342-伸缩部；343-连接部；344-限位杆；345-活动端；346-缓冲垫；4-锁定机构；41-第一连杆第一壳体；42-第一连杆第二壳体；43-弹性组件；44-压迫块；45-顶杆；5-底座；6-固定装置。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
如图1所示，本发明涉及用于探测人体微血管超微结构的多目立体三维测量装置，其特征在于：至少包括2个成像设备和用于固定成像设备的支架3；测量装置还包括光源，光源和成像设备对准被测对象的同一位置。
作为一个优选的实施例，光源为外置光源或者为一个成像设备中的内置光源。具体的说，由于外置光源光线角度设置的不稳定性以及与成像设备相配合的问题，并且不利于整个装置的紧凑设置，因此，光源优选为多个成像设备中的一个成像设备自带光源，即成像设备成包括一个带光源成像设备2和至少两个不带光源成像设备1，成像设备的镜头对准同一位置。相对应的，用于承接带光源成像设备的承接单元为第一承接单元，用于承接不带光源成像设备的承接单元为第二承接单元。
作为一个优选的实施例，如图2-4所示，支架3包括位于上部的第一连杆31和固定装置6，以及用于连接第一连杆31与固定装置6的第二连杆32，第一连杆31的一侧设有用于固定成像设备的承接单元。
作为一种优选的实施例，第一连杆31可以为弧形。由于多个成像装置的镜头需要对准同一个位置，所以多个成像装置需要呈辐射状态设置，也就说是第一连杆31呈弧形，便于承接装置。第一连杆31朝着操作者的一侧可以设有角度的刻度，以便调节的时候可以控制角度。
当然，第一连杆可以不仅限于弧形，可以为其他形状，可以通过承接单元设有转向机构，通过调节承接单元的角度，来控制观测的范围和角度。
作为一个优选的实施例，如图8、9所示，承接单元34包括与成像设备外形相适应的卡槽，卡槽包括固定端341和活动端345以及用于连接固定端341和活动端345的连接部343，连接部343位于固定端341和活动端345同侧，连接部343设有伸缩部342，连接部343的外周设有与固定端341连为一体的限位杆344。其中，伸缩部342具有弹性，不仅限于是弹簧，需要将成像装置进行安装时，拉动活动端345，通过伸缩部342的弹性，将活动端345拉开，将成像装置安装后，松开活动端345，由于伸缩部342的收缩力将成像装置固定，同时，通过限位杆344，进行限位，防止因伸缩部342的收缩力太大造成成像设备的磨损。
作为一种优选的实施例，卡槽的内侧设有缓冲垫346。由于成像设备外壳为刚性，通过缓冲垫346进行缓冲，一方面起到保护成像装置的目的，另一方面还可以增加成像装置与承接单元直接的摩擦力，使得成像装置固定的更为牢固。
作为一种优选的实施例，第一连杆31设有供成像设备移动的联动单元33。
其中，如图5、6所示，联动单元33包括设置在第一连杆31内部且与外部连通的滑道332，滑道332的两端及滑道332的上下内壁上间隔设有若干个滑轮，滑轮通过链条335连接，链条335通过滑块331与第二承接单元相连。其中，滑轮包括可转动滑轮333和不可转动滑轮334，第一连杆31中间位置的滑轮为不可转动滑轮334，与此不可转动滑轮334连接的第一承接单元承接的成像设备不可移动，其余位置的滑轮为可转动滑轮333，通过链条335与可转动滑轮333之间的滑动连接带动滑块331滑动，实现第二承接单元的滑动。其中，链条335可以分为第一连杆31左右两端独立的两条，这样，左右两侧的滑块可连接于链条的上下两侧均可，实现第二承接单元的滑动。当然，也可以仅设置一条链条，贯穿第一连杆31的内壁，这样的情况，第一连杆31左右两侧的第二承接单元需要分别与链条335的上下两侧连接，实现第二承接单元的相互联动，且联动的方向相对应，即只需要滑动一个第二承接单元，即可实现多个第二承接单元一起联动。通过联动单元33，可以将第二承接单元进行移动，便于调整需要观测的位置。
作为一种优选的实施例，联动单元33设有锁定机构4。如图7所示，具体的说，锁定机构4包括置在第一连杆31一侧内壁的弹性组件43，弹性组件成半压缩状态，弹性组件41与压迫块44相连，压迫块44紧贴链条335，弹性组件43对应的压迫块44位置至第一连杆31的另一侧设有顶杆通道，顶杆通道内设有正对弹性组件43的顶杆45。其中，弹性组件43不仅限于是弹簧，当正常状态时，弹性组件43成半压缩状态，由于弹性组件43受压迫，挤压压迫块44，压迫块44受力紧贴链条335，阻止链条335转动，也就实现在微循环观测过程中第二承接单元固定的状态。当通过按动顶杆45将压迫块44推动，压迫块44受力继续压缩弹簧，也就将压迫块44与链条335分离，实现链条335的转动，根据实际观测的需要调整第二承接单元的位置，当调整结束后，松开顶杆45，弹性组件43再次压迫压迫块44，将链条335固定。
作为一种优选的实施例，本装置还包括用于承载被测物体的底座，底座与固定装置相连并设置在固定装置的下端。其中，底座5与固定装置6之间可以固定连接，也可以是可拆卸连接，例如插销式、扣压式等，可拆卸连接便于本装置的收纳以及更换配件。
当本装置优选为成像设备自带光源时，可以将第一承接单元设置于第一连杆31的中间位置，第二承接单元设置于第一承接单元的两侧。第一承接装置用于放置带光源成像设备2，第二承接单元用于防止不带光源成像设备，便于第二承接单元沿着滑道332进行滑动，从而调节观测视野的位置。
当第一承接单元固定设置于第一连杆31的中间位置。将第一承接单元进行固定，那么带光源成像设备2就进行了固定，因为在本装置中，中间带光源成像设备2不需要移动，且最好不要移动，仅需要移动不带光源成像装置1即可。
本发明还提供一种如前所述的用于探测人体微血管超微结构的多目立体三维测量装置的应用，其用于测定微血管管径、微血管密度以及微血管内的微血管超微结构速度的参数的变化，还能够对微血管内皮细胞以及微血管内流动的血细胞的微结构三维形状进行测量。
使用时，将本装置放置在桌面上或者合适高度的台面上，将待测物体(手指或皮肤)放置在底座5上，将带光源成像装置固定在第一承接单元上，将不带光源成像装置6固定在第二承接单元上，通过打开锁定机构，挪动第二承接单元，第二承接单元沿着链条335进行滑动，当第二承接单元调整到合适的位置时，关闭锁定机构4，将第二承接单元固定，便可进行微循环的观测，当需要调整镜头角度时，再次通过锁定机构4进行调整即可。
Claims (10)
1.用于探测人体微血管超微结构的多目立体三维测量装置，其特征在于：包括至少2个成像设备和用于固定成像设备的支架(3)；所述的测量装置还包括光源，所述的光源和成像设备对准被测对象的同一位置。
2.根据权利要求1所述的用于探测人体微血管超微结构的多目立体三维测量装置，其特征在于：所述的光源为外置光源或者为一个成像设备中的内置光源。
3.根据权利要求1所述的用于探测人体微血管超微结构的多目立体三维测量装置，其特征在于：所述的支架(3)包括位于上部的第一连杆(31)和固定装置(6)，以及用于连接第一连杆(31)与固定装置(6)的第二连杆(32)，所述第一连杆(31)的一侧设有用于固定成像设备的承接单元。
4.根据权利要求3所述的用于探测人体微血管超微结构的多目立体三维测量装置，其特征在于：所述的承接单元(34)包括与成像设备外形相适应的卡槽，所述的卡槽包括固定端(341)和活动端(345)以及用于连接固定端(341)和活动端(345)的连接部(343)，所述的连接部(343)位于固定端(341)和活动端(345)同侧，所述的连接部(343)设有伸缩部(342)，所述连接部(343)的外周设有与固定端(341)连为一体的限位杆(344)。
5.根据权利要求4所述的用于探测人体微血管超微结构的多目立体三维测量装置，其特征在于：所述卡槽的内侧设有缓冲垫(346)。
6.根据权利要求3所述的用于探测人体微血管超微结构的多目立体三维测量装置，其特征在于：所述的第一连杆(31)设有供成像设备移动的联动单元(33)。
7.根据权利要求6所述的用于探测人体微血管超微结构的多目立体三维测量装置，其特征在于：所述的联动单元(33)包括设置在第一连杆(31)内部且与外部连通的滑道(332)，所述滑道(332)的两端及滑道(332)的上下内壁上间隔设有若干个滑轮，所述的滑轮通过链条(335)连接，所述的链条(335)通过滑块(331)与承接单元相连。
8.根据权利要求6或7所述的用于探测人体微血管超微结构的多目立体三维测量装置，其特征在于：所述的联动单元(33)设有锁定机构(4)。
9.根据权利要求8所述的用于探测人体微血管超微结构的多目立体三维测量装置，其特征在于：所述的锁定机构(4)包括设置在第一连杆(31)一侧内壁的弹性组件(43)，所述的弹性组件(43)成半压缩状态，所述的弹性组件(43)与压迫块(44)相连，所述的压迫块(44)紧贴链条(335)，所述弹性组件(43)对应的压迫块位置至第一连杆(31)的另一侧设有顶杆通道，所述的顶杆通道内设有正对弹性组件(43)的顶杆(45)。
10.一种如权利要求1所述的用于探测人体微血管超微结构的多目立体三维测量装置的应用，其特征在于：用于测定微血管管径、微血管密度以及微血管内的微血流速度的参数的变化，还能够对微血管内皮细胞以及微血管内流动的血细胞的微结构三维形状进行测量。
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