CN110338792B - 卵巢上皮恶性肿瘤检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种卵巢上皮恶性肿瘤检测装置，该装置包括可调谐太赫兹源、第一光纤、偏振分光镜、共聚焦透镜、平凸透镜、窗口、反射镜、第二光纤、太赫兹光谱仪以及计算机；所述第一光纤的光输入端与可调谐太赫兹源的光输出端连接，所述第一光纤的光输出端与偏振分光镜的光输入端连接；所述第二光纤的光输入端与反射镜的光输出端连接，所述第二光纤的光输出端与太赫兹光谱仪的光输入端连接；所述太赫兹光谱仪的数据输出端通过电缆与计算机的数据输入端连接。本发明的检测装置采用可调谐太赫兹源作为发射源，通过多个透镜相组合将太赫兹波聚焦至卵巢表面进行检测，不仅对于检测的操作环境要求低，而且对人体无副作用，检测结果准确度高。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械的技术领域，具体涉及一种卵巢上皮恶性肿瘤检测装置。
背景技术
卵巢上皮恶性肿瘤是常见的妇科肿瘤疾病，早期多无明显症状，明确诊断时多为晚期，病死率较高。检测出早期的卵巢上皮恶性肿瘤，有利于及时采取正确的治疗，降低患者病死率。
目前，对卵巢上皮恶性肿瘤的检测方法主要超声检测、CT成像及核磁共振。其中，超声诊断可确定卵巢上皮肿瘤的大小、形态及肿瘤生长部位，但对肿瘤的性质无法进行判断，且对于早期体积较小的肿瘤，超声诊断无法分辨；CT成像可对肿瘤性质进行一定的判断，但CT的发生源为X射线，长期使用对人体有一定的副作用；核磁共振对肿瘤检测有较高的分辨率，但操作时间较长，且必须在特定环境下使用才可避免金属对检测的干扰，检测成本较高。
发明内容
本发明的目的在于克服上述背景技术的不足，提供一种卵巢上皮恶性肿瘤检测装置，该装置采用可调谐太赫兹源作为发射源，通过多个透镜相组合将太赫兹波聚焦至卵巢表面进行检测，不仅对于检测的操作环境要求低，而且对人体无副作用，检测结果准确度高。
为实现上述目的，本发明提供的一种卵巢上皮恶性肿瘤检测装置，包括可调谐太赫兹源、第一光纤、偏振分光镜、共聚焦透镜、平凸透镜、窗口、反射镜、第二光纤、太赫兹光谱仪以及计算机；
所述第一光纤的光输入端与可调谐太赫兹源的光输出端连接，所述第一光纤的光输出端与偏振分光镜的光输入端连接；所述第二光纤的光输入端与反射镜的光输出端连接，所述第二光纤的光输出端与太赫兹光谱仪的光输入端连接；所述太赫兹光谱仪的数据输出端通过电缆与计算机的数据输入端连接；
所述可调谐太赫兹源发射出的太赫兹波通过第一光纤后依次传导经过偏振分光镜、共聚焦透镜、平凸透镜、窗口，然后穿过患者的皮肤聚焦至卵巢的表面；经由卵巢表面反射后的太赫兹波依次传导再反向经过窗口、平凸透镜、共聚焦透镜，然后由偏振分光镜经过90°折射传导至反射镜，再经过反射镜反射后传导至太赫兹光谱仪；所述太赫兹光谱仪将接收到的太赫兹波数据传导至计算机，所述计算机用于对接收到的数据信号进行频域和时域分析。
进一步地，它还包括第一导轨，所述第一导轨沿偏振分光镜、共聚焦透镜、平凸透镜、窗口的布置方向延伸；所述偏振分光镜通过第一支架安装在第一导轨上，所述共聚焦透镜通过第二支架安装在第一导轨上，所述平凸透镜通过第三支架安装在第一导轨上，所述窗口通过第四支架安装在第一导轨上。
进一步地，所述第三支架的底部设置有滑块，所述滑块嵌置在第一导轨上与其滑动连接。
进一步地，它还包括第二导轨，所述反射镜通过第五支架安装在第二导轨上。
进一步地，所述第二导轨与第一导轨垂直布置。
再进一步地，所述可调谐太赫兹源的频率范围为0.3～20THz。
更进一步地，所述可调谐太赫兹源的频率范围为1.5～10THz。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
其一，本发明采用可调谐太赫兹源作为检测源，发射出的太赫兹波介于微波和红外波之间，具有较强的穿透性且光子能量小，具有非电离、穿透性强等特点，对人体的辐射能量比X射线小100万倍，采用太赫兹波检测卵巢上皮恶性肿瘤对人体无副作用，可准确检测其大小和位置，并对肿瘤性质进行一定的判断，为卵巢上皮恶性肿瘤的早期诊断及治疗提供重要参考。
其二，本发明设计有偏振分光镜、共聚焦透镜、平凸透镜以及反射镜搭建了太赫兹波的传导线路，太赫兹波可定向发射，扫描分辨率可达微米级，可以分辨出体积较小的肿瘤细胞，利于卵巢上皮恶性肿瘤的早期检测。此外，太赫兹波能直接穿透常见衣物，采用太赫兹波对盆腔进行扫描实施操作方便，适合临床快速检测。
其三，本发明太赫兹波聚焦后的光斑可达100微米，扫描分辨率优于常见的超声扫描，且采用共聚焦透镜可直接排除卵巢表面和太赫兹发射源之间的信号干扰，提高了检测的准确度。
附图说明
图1为一种卵巢上皮恶性肿瘤检测装置的结构示意图；
图中：可调谐太赫兹源1、第一光纤2、偏振分光镜3、共聚焦透镜4、平凸透镜5、窗口6、反射镜7、第二光纤8、太赫兹光谱仪9、计算机10、电缆11、第一导轨12、第一支架13、第二支架14、第三支架15、第四支架16、滑块17、第二导轨18、第五支架19、皮肤20、卵巢21。
具体实施方式
下面结合实施案例详细说明本发明的实施情况，但它们并不构成对本发明的限定，仅作举例而已。同时通过说明本发明的优点将变得更加清楚和容易理解。
如图1所示的一种卵巢上皮恶性肿瘤检测装置，包括可调谐太赫兹源1、第一光纤2、偏振分光镜3、共聚焦透镜4、平凸透镜5、窗口6、反射镜7、第二光纤8、太赫兹光谱仪9以及计算机10；可调谐太赫兹源1可以发射出太赫兹波，本实施中，可调谐太赫兹源1的生产厂家为RAINBOW PHOTONICS，型号为TeraTune，其频率在0.3～20THz内连续可调，优选地频率在1.5～10THz内连续可调。偏振分光镜3的生产厂家为THORLABS，型号：VA5-1550。共聚焦透镜4的生产厂家为LENSTEK LASER OPTICS，型号：CLS-F70；平凸透镜5的生产厂家为THORLABS，型号：N-BK7；窗口6的生产厂家为THORLABS，型号：WG71050；太赫兹光谱仪9的生产厂家为THORLABS，型号：TERA-ASOPS。第一光纤2的光输入端与可调谐太赫兹源1的光输出端连接，第一光纤2的光输出端与偏振分光镜3的光输入端连接；第二光纤8的光输入端与反射镜7的光输出端连接，第二光纤8的光输出端与太赫兹光谱仪9的光输入端连接；太赫兹光谱仪9的数据输出端通过电缆11与计算机10的数据输入端连接；共聚焦透镜4设置在偏振分光镜3与平凸透镜5之间；平凸透镜5设置在共聚焦透镜4与窗口6之间，偏振分光镜3、共聚焦透镜4、平凸透镜5、窗口6位于同一条水平直线上。
上述技术方案中，它还包括第一导轨12和第二导轨18，第一导轨12沿偏振分光镜3、共聚焦透镜4、平凸透镜5、窗口6的布置方向延伸；偏振分光镜3通过第一支架13安装在第一导轨12上，共聚焦透镜4通过第二支架14安装在第一导轨12上，平凸透镜5通过第三支架15安装在第一导轨12上，窗口6通过第四支架16安装在第一导轨12上。第三支架15的底部设置有滑块17，滑块17嵌置在第一导轨12上与其滑动连接。反射镜7通过第五支架19安装在第二导轨18上，第二导轨18与第一导轨12垂直布置。
上述技术方案中，可调谐太赫兹源1发射出的太赫兹波通过第一光纤2后依次传导经过偏振分光镜3、共聚焦透镜4、平凸透镜5、窗口6，然后穿过患者的皮肤20聚焦至卵巢21的表面；先调节可调谐太赫兹源1的太赫兹波初始频率，以患者的皮肤20的表面为窗口6的初始对焦点，再调节平凸透镜5沿第一导轨12滑动直至将太赫兹波聚焦至卵巢21的表面。经由卵巢21表面反射后的太赫兹波依次传导再反向经过窗口6、平凸透镜5、共聚焦透镜4，然后由偏振分光镜3经过90°折射传导至反射镜7，再经过反射镜7反射后传导至太赫兹光谱仪9；随后逐点扫描覆盖整个卵巢表面，完成一个扫描周期；调节太赫兹波频率，进行下一个扫描周期；连续调谐太赫兹波频率，使每个扫描周期产生对应0.3～20THz频率的宽频反射信号。太赫兹光谱仪9将接收到的太赫兹波数据传导至计算机10，计算机10用于对接收到的数据信号进行频域和时域分析。通过分析肿瘤细胞的时域信号反射强度和频域信号特征峰，实时判断卵巢表面的肿瘤位置、大小及性质。
由于卵巢表面位于皮肤下约数十毫米，太赫兹波介于微波和红外波之间，具有较强的穿透性，聚焦后光斑可达100微米，扫描分辨率优于常见的超声扫描；且采用共聚焦透镜可直接排除卵巢表面和太赫兹发射源之间的信号干扰。卵巢表面的肿瘤细胞相比正常细胞代谢速度加快，细胞密度发生变化且细胞内外物质交流速度加快，有丰富的新生血管分布在肿瘤细胞周围及内部。太赫兹波对极性分子等非常敏感，能够直接获取具有反应物质结构与性质的分子指纹信息。因此，通过卵巢表面反射回太赫兹波强度和相位的变化，可分辨出正常的卵巢表面和肿瘤区域，通过连续扫描即获得肿瘤细胞产生的位置及大小。此外，通过对比良性肿瘤和恶性肿瘤反射的太赫兹波频域信号差异，可判断卵巢表面肿瘤的性质，为进一步的肿瘤病理诊断提供前期参考。对于检测的操作环境无特别要求且对人体无副作用，特别在肿瘤形成早期，即体积较小时，可准确检测其大小和位置，并对肿瘤性质进行一定的判断，为卵巢上皮恶性肿瘤的早期诊断及治疗提供重要参考。
以上，仅为本发明的具体实施方式，应当指出，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭示的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，其余未详细说明的为现有技术。
Claims (3)
1.一种卵巢上皮恶性肿瘤检测装置，其特征在于：包括可调谐太赫兹源(1)、第一光纤(2)、偏振分光镜(3)、共聚焦透镜(4)、平凸透镜(5)、窗口(6)、反射镜(7)、第二光纤(8)、太赫兹光谱仪(9)以及计算机(10)；所述共聚焦透镜(4)设置在偏振分光镜(3)与平凸透镜(5)之间；所述平凸透镜(5)设置在共聚焦透镜(4)与窗口(6)之间，偏振分光镜(3)、共聚焦透镜(4)、平凸透镜(5)、窗口(6)位于同一条水平直线上；
所述第一光纤(2)的光输入端与可调谐太赫兹源(1)的光输出端连接，所述第一光纤(2)的光输出端与偏振分光镜(3)的光输入端连接；所述第二光纤(8)的光输入端与反射镜(7)的光输出端连接，所述第二光纤(8)的光输出端与太赫兹光谱仪(9)的光输入端连接；所述太赫兹光谱仪(9)的数据输出端通过电缆(11)与计算机(10)的数据输入端连接；
所述可调谐太赫兹源(1)发射出的太赫兹波通过第一光纤(2)后依次传导经过偏振分光镜(3)、共聚焦透镜(4)、平凸透镜(5)、窗口(6)，然后穿过患者的皮肤(20)聚焦至卵巢(21)的表面；经由卵巢(21)表面反射后的太赫兹波依次传导再反向经过窗口(6)、平凸透镜(5)、共聚焦透镜(4)，然后由偏振分光镜(3)经过90°折射传导至反射镜(7)，再经过反射镜(7)反射后传导至太赫兹光谱仪(9)；所述太赫兹光谱仪(9)将接收到的太赫兹波数据传导至计算机(10)，所述计算机(10)用于对接收到的数据信号进行频域和时域分析；可调谐太赫兹源(1)的频率范围为0.3～20THz；
它还包括第一导轨(12)，所述第一导轨(12)沿偏振分光镜(3)、共聚焦透镜(4)、平凸透镜(5)、窗口(6)的布置方向延伸；所述偏振分光镜(3)通过第一支架(13)安装在第一导轨(12)上，所述共聚焦透镜(4)通过第二支架(14)安装在第一导轨(12)上，所述平凸透镜(5)通过第三支架(15)安装在第一导轨(12)上，所述窗口(6)通过第四支架(16)安装在第一导轨(12)上；
它还包括第二导轨(18)，所述反射镜(7)通过第五支架(19)安装在第二导轨(18)上；所述第二导轨(18)与第一导轨(12)垂直布置。
2.根据权利要求1所述的卵巢上皮恶性肿瘤检测装置，其特征在于：所述第三支架(15)的底部设置有滑块(17)，所述滑块(17)嵌置在第一导轨(12)上与其滑动连接。
3.根据权利要求2所述的卵巢上皮恶性肿瘤检测装置，其特征在于：所述可调谐太赫兹源(1)的频率范围为1.5～10THz。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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