CN116849620A - 一种皮肤诊断装置 - Google Patents

一种皮肤诊断装置 Download PDF

Info

Publication number
CN116849620A
CN116849620A CN202311013215.2A CN202311013215A CN116849620A CN 116849620 A CN116849620 A CN 116849620A CN 202311013215 A CN202311013215 A CN 202311013215A CN 116849620 A CN116849620 A CN 116849620A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sbs
oce
sample
excitation
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202311013215.2A
Other languages
English (en)
Inventor
何兴道
刘明轩
许锦
石刚
史久林
张余宝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanchang Hangkong University
Original Assignee
Nanchang Hangkong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanchang Hangkong University filed Critical Nanchang Hangkong University
Priority to CN202311013215.2A priority Critical patent/CN116849620A/zh
Publication of CN116849620A publication Critical patent/CN116849620A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/44—Detecting, measuring or recording for evaluating the integumentary system, e.g. skin, hair or nails
    • A61B5/441—Skin evaluation, e.g. for skin disorder diagnosis
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
    • A61B5/0073—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence by tomography, i.e. reconstruction of 3D images from 2D projections
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
    • A61B5/0075—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence by spectroscopy, i.e. measuring spectra, e.g. Raman spectroscopy, infrared absorption spectroscopy
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0093—Detecting, measuring or recording by applying one single type of energy and measuring its conversion into another type of energy
    • A61B5/0095—Detecting, measuring or recording by applying one single type of energy and measuring its conversion into another type of energy by applying light and detecting acoustic waves, i.e. photoacoustic measurements
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/06—Radiation therapy using light
    • A61N5/0613—Apparatus adapted for a specific treatment
    • A61N5/0616—Skin treatment other than tanning
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/06—Radiation therapy using light
    • A61N5/0613—Apparatus adapted for a specific treatment
    • A61N5/062—Photodynamic therapy, i.e. excitation of an agent
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/06—Radiation therapy using light
    • A61N5/067—Radiation therapy using light using laser light
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
    • Y02A90/10—Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

本发明公开一种皮肤诊断装置，涉及皮肤诊断领域；所述装置包括：SBS弹性成像***用于发射SBS激发光并将SBS激发光通过SBS‑OCE样品扫描单元发射至待测样品的表面；基于待测样品在SBS激发光的作用下产生的后向布里渊散射得到SBS光谱信号；将SBS光谱信号传输至计算机；OCE***用于将OCE激发光通过SBS‑OCE样品扫描单元发射至待测样品的表面；基于待测样品在OCE激发光和超声激励的作用下产生的后向散射光得到OCE信号；将OCE信号传输至计算机；计算机根据SBS光谱信号和OCE信号，确定病灶区。本发明可实现非接触、非侵入的皮肤诊断。

Description

一种皮肤诊断装置
技术领域
本发明涉及皮肤诊断领域，特别是涉及一种皮肤诊断装置。
背景技术
皮肤组织病变是一个缓变过程，早期结构上的改变不显著。因此，通过检测皮肤组织结构变化来诊断相应疾病易造成病情延误等问题。生物力学性质是体现组织从细胞水平、分子水平到宏观体结构上的重要参数，皮肤组织病变早期和发展过程中往往伴随着其生物力学性质的改变。所以，组织生物力学性质检测对于皮肤疾病的早期诊断、治疗控制和术后评估具有重要的临床价值。
现有技术针对皮肤疾病的诊疗主要是通过直接接触的技术手段进行诊断，在诊断过程中可能会造成皮肤的损伤。
发明内容
本发明的目的是提供一种皮肤诊断装置，可实现非接触、非侵入的皮肤诊断。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种皮肤诊断装置，所述装置包括：SBS弹性成像***、OCE***、SBS-OCE样品扫描单元和计算机；所述计算机分别与所述SBS弹性成像***和所述OCE***连接；
所述SBS弹性成像***用于：
发射SBS激发光并将所述SBS激发光通过所述SBS-OCE样品扫描单元发射至待测样品的表面；
接收所述待测样品在所述SBS激发光的作用下产生的后向布里渊散射；
根据所述后向布里渊散射得到SBS光谱信号；
将所述SBS光谱信号传输至所述计算机；
所述OCE***用于：
发射OCE激发光和超声激励，并将所述OCE激发光通过所述SBS-OCE样品扫描单元发射至所述待测样品的表面，将所述超声激励直接发射至所述待测样品的表面；
接收所述待测样品在所述OCE激发光和所述超声激励的作用下产生的后向散射光；
根据所述后向散射光得到OCE信号；
将所述OCE信号传输至所述计算机；
所述计算机用于根据所述SBS光谱信号和所述OCE信号，得到所述待测样品体弹性模量信息、所述待测样品剪切弹性模量信息和所述待测样品杨氏弹性模量信息，确定待测样品的病灶区。
可选地，所述装置还包括：激光治疗单元；所述激光治疗单元与所述计算机连接；
所述计算机还用于控制所述激光治疗单元向所述病灶区发射激光。
可选地，所述装置还包括：时序控制器；
所述时序控制器分别与所述SBS弹性成像***、所述OCE***和所述计算机连接；
所述时序控制器用于控制所述SBS弹性成像***发射的SBS激发光和所述OCE***发射的OCE激发光同步到达至所述待测样品的表面。
可选地，所述计算机还用于：
获取第一组弹性模量信息和第二组弹性模量信息；
所述第一组弹性模量信息包括，向所述病灶区发射激光前的体弹性模量信息、剪切弹性模量信息和杨氏弹性模量信息；所述第二组弹性模量信息包括，向所述病灶区发射激光后的体弹性模量信息、剪切弹性模量信息和杨氏弹性模量信息；
根据所述第一组弹性模量信息和所述第二组弹性模量信息的分布规律，确定是否调节控制所述激光治疗单元对所述病灶区重新发射激光。
可选地，所述SBS弹性成像***包括：SBS信号激发单元和SBS信号采集单元；
所述SBS信号激发单元包括，种子注入式脉冲激光器、二分之一波片、PBS偏振分束器、第一平面反射镜、第二平面反射镜、四分之一波片和第一分束镜；所述种子注入式脉冲激光器与所述计算机连接；所述二分之一波片设置于所述种子注入式脉冲激光器的输出光路上；所述PBS偏振分束器设置在所述二分之一波片的透射光路上；所述第一平面反射镜、所述第二平面反射镜和所述四分之一波片依次设置在所述PBS偏振分束器的透射光路上；所述第一分束镜设置在所述四分之一波片的透射光路上，用于对所述四分之一波片透射的SBS激发光进行分束，得到透射光和反射光；所述反射光进入所述SBS-OCE样品扫描单元；
所述SBS信号采集单元包括，第五平面反射镜、SBS光谱仪和电子倍增CCD相机；所述第五平面反射镜设置于所述PBS偏振分束器的反射光路上；所述SBS光谱仪设置于所述第五平面反射镜的反射光路上，所述SBS光谱仪与所述电子倍增CCD相机的输入端连接；所述电子倍增CCD相机的输出端与所述计算机连接。
可选地，所述OCE***包括：OCE信号激发单元、OCE信号采集单元、参考臂和声辐射力激发单元；
所述OCE信号激发单元包括，超宽带发光二极管、第一光纤隔离器、2*2光纤耦合器和第一准直器；所述超宽带发光二极管的输入端与所述计算机连接；所述超宽带发光二极管的输出端和所述第一光纤隔离器的输入端连接；所述2*2光纤耦合器的第一端与所述第一光纤隔离器的输出端连接；所述2*2光纤耦合器的第二端与所述第一准直器连接；所述第一准直器输出的OCE激发光进入所述SBS-OCE样品扫描单元；
所述OCE信号采集单元包括，第三准直器、光栅光谱仪、第一平凸透镜和线阵CCD；所述2*2光纤耦合器的第一端还与所述第三准直器的输入端连接；所述光栅光谱仪、所述第一平凸透镜和所述线阵CCD的输入端依次设置于所述第三准直器的输出光路上；所述线阵CCD的输出端与所述计算机连接；
所述参考臂包括，第二准直器、衰减器和第四平面反射镜；所述衰减器和所述第四平面反射镜依次置于所述第二准真器的输出光路上；所述2*2光纤耦合器的第二端还与所述第二准直器相连；
所述声辐射力激发单元包括，超声换能器、功率放大器和函数发生器；所述函数发生器的输出端与所述功率放大器的输入端连接；所述功率放大器的输出端与所述超声换能器的输入端连接；所述待测样品位于所述超声换能器的输出路径上。
可选地，所述SBS-OCE样品扫描单元包括，二向色镜、振镜组和扫描透镜；
所述二向色镜设置于所述SBS弹性成像***的输出光路和所述OCE***的输出光路的汇合处；所述振镜组设置在所述二向色镜的输出光路上；所述扫描透镜设置在所述振镜组的输出光路上；所述待测样品位于所述扫描透镜的输出光路上。
可选地，所述激光治疗单元包括，第三平面反射镜和激光治疗探头；
所述第三平面反射镜设置于所述第一分束镜透射光束的输出光路上，所述激光治疗探头设置于所述第三平面反射镜的反射光路上；所述待测样品位于所述激光治疗探头的输出光路上。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明实施例公开的皮肤诊断装置，包括：SBS弹性成像***、OCE***、SBS-OCE样品扫描单元和计算机，将SBS弹性成像***和OCE***结合，确定待测样品的病灶区。因SBS弹性成像能够对生物组织进行非接触、非侵入的无创检测，且OCE***继承了OCT的无损、非侵入等优点可以提供高灵敏度的杨氏模量和剪切模量等生物力学性质成像，因此本发明通过SBS弹性成像***和OCE***检测待测样本弹性模量信息、剪切弹性模量信息和杨氏弹性模量信息，可实现非接触、非侵入的皮肤诊断。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中皮肤诊断装置的结构图。
符号说明：
1、种子注入式脉冲激光器；2、二分之一波片；3、PBS偏振分束器；4、第一平面反射镜；5、第二平面反射镜；6、四分之一波片；7、第一分束镜；8、第三平面反射镜；9、探头冷却箱；10、激光治疗探头；11、超宽带发光二极管；12、第一光纤隔离器；13、2*2光纤耦合器；14、第一准直器；15、二向色镜；16、振镜组；17、扫描透镜；18、超声换能器；19、功率放大器；20、函数发生器；21、第二准直器；22、衰减器；23、第四平面反射镜；24、第三准直器；25、光栅光谱仪；26、第一平凸透镜；27、线阵CCD；28、第五平面反射镜；29、SBS光谱仪；30、电子倍增CCD相机；31、计算机；32、时序控制器；33、待测样品。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
受激布里渊散射(StimulatedBrillouin Scattering，SBS)是近年来新兴的弹性成像技术，能够对生物组织进行非接触、非侵入的无创检测，此项技术具有更高的分辨率，并可以并行检测组织的弹性和黏度性质，从而可以获得更为准确的生物力学性质评估结果，目前已被应用于评价肌肉、骨头、胶原基质和眼部组织的生物力学性能。光学相干弹性成像(Optical coherence elastograph，OCE)继承了OCT的无损、非侵入、高分辨率、高速和实时成像等优点可以提供高灵敏度的杨氏模量和剪切模量等生物力学性质成像。基于SBS弹性成像与OCE技术的优势，可以对皮肤组织进行双模态弹性成像，将两种技术结合以实现生物组织的无损、非侵入、快速、高分辨率、实时粘弹性检测。
本发明利用SBS弹性成像***能够检测体弹性模量信息及OCE***检测剪切弹性模量信息和杨氏弹性模量信息，同时量化组织体弹性模量、剪切模量和杨氏模量，确定皮肤病灶区域。进一步地，利用激光治疗技术对皮肤病灶区域进行激光治疗，随后继续检测术后病灶区域弹性。通过对比术前及术后病灶区域弹性分布规律，评估手术的效果，改进治疗方案，对于皮肤疾病的诊断及治疗具有重要意义。
本发明的目的是提供一种皮肤诊断装置，通过SBS弹性成像***和OCE***实现非接触和非入侵的皮肤诊断。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，本发明一种皮肤诊断装置，装置包括：SBS弹性成像***、OCE***、SBS-OCE样品扫描单元和计算机31；计算机31分别与SBS弹性成像***和OCE***连接。
SBS弹性成像***用于：
发射SBS激发光并将所述SBS激发光通过所述SBS-OCE样品扫描单元发射至待测样品33的表面，接收待测样品33在所述SBS激发光的作用下产生的后向布里渊散射，根据后向布里渊散射得到SBS光谱信号，将SBS光谱信号传输至计算机31。
OCE***用于：
发射OCE激发光和超声激励并将所述OCE激发光通过所述SBS-OCE样品扫描单元发射至待测样品33的表面，将所述超声激励直接发射至所述待测样品33的表面；接收待测样品33在OCE激发光和超声激励的作用下产生的后向散射光，根据后向散射光得到OCE信号，将OCE信号传输计算机31。
计算机31用于根据SBS光谱信号和OCE信号，得到待测样品体弹性模量信息、待测样品剪切弹性模量信息和待测样品杨氏弹性模量信息，确定待测样品的病灶区。
在一个示例中，装置还包括：激光治疗单元；激光治疗单元与计算机31连接。计算机31还用于控制激光治疗单元向病灶区发射激光，采用激光实现对病灶区的治疗。
本示例通过设置激光治疗单元实现皮肤诊疗的一体化。
在一个示例中，装置还包括：时序控制器32。
时序控制器32分别与SBS弹性成像***、OCE***和计算机连接。
时序控制器32用于控制SBS弹性成像***发射的SBS激发光和OCE***发射的OCE激发光同步到达至待测样品33的表面。
SBS弹性成像***通过调节时序控制器32，使SBS弹性成像***和OCE***的激发光同时到达二向色镜15，实现SBS弹性成像***和OCE***同步扫描样品、同步激发及采集待测样品体弹性模量、剪切弹性模量信息和杨氏弹性模量信息。
在一个示例中，计算机31还用于：
获取第一组弹性模量信息和第二组弹性模量信息。
第一组弹性模量信息包括，向病灶区发射激光前的体弹性模量信息、剪切弹性模量信息和杨氏弹性模量信息；第二组弹性模量信息包括，向病灶区发射激光后的体弹性模量信息、剪切弹性模量信息和杨氏弹性模量信息。
根据第一组弹性模量信息和第二组弹性模量信息的分布规律，确定是否调节控制激光治疗单元对病灶区重新发射激光。
本示例计算机实现了对比术前及术后病灶区域弹性分布规律，评估手术的效果，改进治疗方案，从而为皮肤疾病早期诊断提供科学依据和技术支撑。
下面对上述实施例的皮肤诊断装置的各个部分进行详细介绍。
首先对SBS弹性成像***进行介绍。
仍请参见图1，SBS弹性成像***包括：SBS信号激发单元和SBS信号采集单元。
SBS信号激发单元包括，种子注入式脉冲激光器1、二分之一波片2、PBS偏振分束器3、第一平面反射镜4、第二平面反射镜5、四分之一波片6和第一分束镜7；种子注入式脉冲激光器1与计算机31连接；二分之一波片2设置于种子注入式脉冲激光器1的输出光路上；PBS偏振分束器3设置在二分之一波片2的透射光路上；第一平面反射镜4、第二平面反射镜5和四分之一波片6依次设置在PBS偏振分束器3的透射光路上；第一分束镜7设置在四分之一波片6的透射光路上，用于对四分之一波片6透射的SBS激发光进行分束，得到透射光和反射光；反射光进入SBS-OCE样品扫描单元。
SBS信号采集单元包括：第五平面反射镜28、SBS光谱仪29和电子倍增CCD相机30；第五平面反射镜28设置于PBS偏振分束器3的反射光路上；SBS光谱仪29设置于第五平面反射镜28的反射光路上，SBS光谱仪29与电子倍增CCD相机30的输入端连接；电子倍增CCD相机30的输出端与计算机31连接。
在具体应用中，SBS信号激发单元将SBS激发光传输至SBS-OCE样品扫描单元，经SBS-OCE样品扫描单元传输至待测样本33表面，与待测样本33相互作用产生后向布里渊散射，后向布里渊散射经过SBS-OCE样品扫描单元以及SBS信号激发单元中的第一平面反射镜4、第二平面反射镜5、四分之一波片6和第一分束镜7传输，到达SBS信号激发单元中的PBS偏振分束器3，被PBS偏振分束器3反射，经过第五平面反射镜28，进入SBS光谱仪29内进行鉴频，并由电子倍增CCD相机30接收。电子倍增CCD相机30将后向布里渊散射转化为SBS光谱信号，并将SBS光谱信号传输至计算机31。
其次，对OCE***进行介绍。
仍请参见图1，OCE***包括：OCE信号激发单元、OCE信号采集单元、参考臂和声辐射力激发单元。
OCE信号激发单元包括超宽带发光二极管11、第一光纤隔离器12、2*2光纤耦合器13和第一准直器14；超宽带发光二极管11的输入端与计算机31连接；超宽带发光二极管11的输出端和第一光纤隔离器12的输入端连接；2*2光纤耦合器13的第一端与第一光纤隔离器12的输出端连接；2*2光纤耦合器13的第二端与第一准直器14连接；第一准直器14输出的OCE激发光进入SBS-OCE样品扫描单元。
OCE信号采集单元包括第三准直器24、光栅光谱仪25、第一平凸透镜26和线阵CCD27；2*2光纤耦合器13的第一端还与第三准直器24的输入端连接；光栅光谱仪25、第一平凸透镜26和线阵CCD27的输入端依次设置于第三准直器24的输出光路上；线阵CCD27的输出端与计算机31连接。
参考臂包括第二准直器21、衰减器22和第四平面反射镜23；衰减器22和第四平面反射镜23依次置于第二准真器21的输出光路上；2*2光纤耦合器13的第二端还与第二准直器21相连。
声辐射力激发单元包括，超声换能器18、功率放大器19和函数发生器20；函数发生器20的输出端与功率放大器19的输入端连接；功率放大器19的输出端与超声换能器18的输入端连接；待测样品33位于超声换能器18的输出路径上。
声辐射力激发单元用于产生超声激励，激发待测样品33，使得待测样品33产生激励信号；待测样品33在OCE激发光和超声激励的作用下产生后向散射光。
超宽带发光二极管11发射出OCE激发光，经第一光纤隔离器12、2*2光纤耦合器13，2*2光纤耦合器13对OCE激发光进行分束处理，得到第一OCE激发光和第二OCE激发光，第一OCE激发光传输至第一准直器14准直后，被二向色镜15反射，反射光经过振镜组16后，被扫描透镜17聚焦到待测的样品上，与待测样品33相互作用产生后向散射光，后向散射光经过扫描透镜17、振镜组16、二向色镜15、第一准直器14到达2*2光纤耦合器13；第二OCE激发光传输至参考臂，经过第二准直器21和衰减器22到达第四平面反射镜23，第四平面反射镜23再将第二OCE激发光反射至第二准直器21和衰减器22，第二准直器21再将反射后的第二OCE激发光传输至2*2光纤耦合器13，在2*2光纤耦合器13中参考臂反射的第二OCE激发光与后向散射光相干，进入到光栅光谱仪25中，并由线阵CCD27采集接收。线阵CCD27将后向散射光转化为OCE信号，并将OCE信号传输至计算机31。
接下来对SBS-OCE样品扫描单元进行介绍。
仍请参见图1，SBS-OCE样品扫描单元包括，二向色镜15、振镜组16和扫描透镜17。
二向色镜15设置于SBS弹性成像***的输出光路和OCE***的输出光路的汇合处；振镜组16设置在二向色镜15的输出光路上；扫描透镜17设置在振镜组16的输出光路上；待测样品33位于扫描透镜17的输出光路上。
第一分束镜7的反射光经二向色镜15、振镜组16后，被扫描透镜17聚焦到待测样品33上，与待测样品33相互作用产生后向布里渊散射。
SBS-OCE样品扫描单元通过振镜组16，实现对样品X-Y面上的扫描，调节样品高度，实现对样品不同深度处X-Y面上的扫描。
对皮肤组织进行检测时，SBS弹性成像***和OCE***同时检测样品，SBS弹性成像***检测皮肤组织体弹性模量，OCE***检测皮肤组织剪切模量和杨氏模量。为了实现两套***的同步检测，SBS弹性成像***和OCE***共用SBS-OCE样品扫描单元。
激光治疗单元包括第三平面反射镜8和激光治疗探头10。
第三平面反射镜8设置于第一分束镜7透射光的输出光路上，激光治疗探头10设置于第三平面反射镜8的反射光路上；待测样品33位于激光治疗探头10的输出光路上。第三平面反射镜8用于接收第一分束镜7分束产生的透射光，因此也可以说第三平面反射镜8设置在透射光的输出光路上。
SBS弹性成像***与激光治疗单元共用同一激光器。利用第一分束镜7将种子注入式脉冲激光器1出射的光分束成反射光和透射光。反射光作为检测光用于检测皮肤组织弹性，透射光作为治疗光用于治疗皮肤病灶区域。激光治疗单元可采用的波长包括532nm，660nm，780nm，1064nm，但不限于这几种波长，以应对不同的皮肤疾病。
在具体实施中，激光治疗单元还包括探头冷却箱9，激光治疗探头10通过冷却管道连接探头冷却箱9，探头冷却箱9用于在进行激光治疗时对皮肤进行冷却，避免过高的激光能量灼烧皮肤。
声辐射力激发单元包括超声换能器18、功率放大器19和函数发生器20。
函数发生器20的输出端与功率放大器19的输入端连接；功率放大器19的输出端与超声换能器18的输入端连接；待测样品33位于超声换能器18的输出路径上。
一种皮肤诊断装置可以实现诊疗一体化，诊疗一体化是指SBS弹性成像***、OCE***与激光治疗单元的集成，实现了皮肤诊疗一体化。通过SBS弹性成像***和OCE***检测出某一处皮肤组织的弹性与正常皮肤组织的弹性有差异，根据弹性信息的差异，得出皮肤疾病的信息，以评估皮肤病变情况。在需要治疗的位置注射光敏剂，激光治疗单元利用激光照射光敏剂注射处，进行激光治疗。
本发明具体细节如下：
1.不包含声辐射力激发单元的OCE***，可近似看作光学相干层析成像***，以检测组织结构。具体地，OCE***中的OCE信号激发单元中，由超宽带发光二极管11释放的1310nm的OCE激发光，经第一光纤隔离器12和2*2光纤耦合器13后，用第一准直器14进行准直，进入到SBS-OCE样品扫描单元。原路返回的后向散射光被二向色镜15反射，经第一准直器14，进入到2*2光纤耦合器13中与参考臂中反射的第二OCE激发光相干，由第三准直器24输出，经光栅光谱仪25分光后，由线阵CCD27采集得到OCE信号，并使用计算机31对OCE信号进行处理，获得皮肤组织结构信息。
2.开启声辐射力激发单元，产生高频超声信号。
3.调节时序控制器32，控制两个激光器的时序，保证两个激光器输出的光束同时到达二向色镜15。
4.SBS信号激发单元中，由种子注入式脉冲激光器1释放出SBS激发光，经二分之一波片2、PBS偏振分束镜3、第一平面反射镜4、第二平面反射镜5和四分之一波片6后被第一分束镜7分束成反射光和透射光，反射光进入到SBS-OCE样品扫描单元，透射光进入到激光治疗单元。
5.OCE***中，由超宽带发光二极管11释放的1310nm的OCE激发光，经第一光纤隔离器12和2*2光纤耦合器13后，用第一准直器14进行准直，进入到SBS-OCE样品扫描单元。
6.共用的SBS-OCE样品扫描单元主要包括二向色镜15、振镜组16和扫描透镜17，二向色镜15透射SBS弹性成像***中的SBS激发光进入SBS-OCE共路扫描单元，反射OCE***中的OCE激发光进入SBS-OCE样品扫描单元，进入到SBS-OCE样品扫描单元的光束最后聚焦到待测样品33上，与待测样品33相互作用产生散射。
7.待测样品33处产生的信号光从SBS-OCE样品扫描单元沿原光路返回，并由信号接收单元采集，SBS弹性成像***与OCE***的具有独立的信号接收单元。其中SBS信号采集单元中，在待测样品33处产生的后向布里渊散射沿原光路返回，被PBS偏振分束器3反射，经过第五平面反射镜28，进入SBS光谱仪29中，由电子倍增CCD相机30进行光谱检测，使用计算机31处理采集到的SBS光谱信号，获得待测样品体弹性模量信息。
8.OCE信号采集单元中，沿着SBS-OCE样品扫描单元原路返回的后向散射光被二向色镜15反射，经第一准直器14，进入到2*2光纤耦合器13中，由第三准直器24输出，经光栅光谱仪25分光后，由平凸透镜26聚焦至线阵CCD27中采集得到OCE信号，并使用计算机31对采集到的OCE信号进行处理，获得待测样品剪切弹性模量信息和待测样品杨氏弹性模量信息。
9.激光治疗单元中，由分束镜7将SBS信号激发单元的SBS激发光分成反射光和透射光。透射光用做激光治疗单元，激光治疗探头10通过冷却管道连接一个探头冷却箱9，用于在进行激光治疗时对皮肤进行冷却，避免过高的激光能量灼烧到皮肤留下疤痕。
本发明利用SBS弹性成像***能够高分辨检测体弹性模量和OCE***能够检测剪切模量和杨氏模量的优势，快速、高分辨检测皮肤组织的力学性质，从而确定皮肤病灶区域。再利用激光治疗技术对皮肤病灶区域进行激光治疗，随后继续检测术后病灶区域弹性。通过对比术前及术后病灶区域弹性分布规律，评估手术的效果，改进治疗方案，从而为皮肤疾病早期诊断提供科学依据和技术支撑。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的装置及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种皮肤诊断装置，其特征在于，所述装置包括：SBS弹性成像***、OCE***、SBS-OCE样品扫描单元和计算机；所述计算机分别与所述SBS弹性成像***和所述OCE***连接；
所述SBS弹性成像***用于：
发射SBS激发光并将所述SBS激发光通过所述SBS-OCE样品扫描单元发射至待测样品的表面；
接收所述待测样品在所述SBS激发光的作用下产生的后向布里渊散射；
根据所述后向布里渊散射得到SBS光谱信号；
将所述SBS光谱信号传输至所述计算机；
所述OCE***用于：
发射OCE激发光和超声激励，并将所述OCE激发光通过所述SBS-OCE样品扫描单元发射至所述待测样品的表面，将所述超声激励直接发射至所述待测样品的表面；
接收所述待测样品在所述OCE激发光和所述超声激励的作用下产生的后向散射光；
根据所述后向散射光得到OCE信号；
将所述OCE信号传输至所述计算机；
所述计算机用于根据所述SBS光谱信号和所述OCE信号，得到所述待测样品体弹性模量信息、所述待测样品剪切弹性模量信息和所述待测样品杨氏弹性模量信息，确定待测样品的病灶区。
2.根据权利要求1所述的皮肤诊断装置，其特征在于，所述装置还包括：激光治疗单元；所述激光治疗单元与所述计算机连接；
所述计算机还用于控制所述激光治疗单元向所述病灶区发射激光。
3.根据权利要求1所述的皮肤诊断装置，其特征在于，所述装置还包括：时序控制器；
所述时序控制器分别与所述SBS弹性成像***、所述OCE***和所述计算机连接；
所述时序控制器用于控制所述SBS弹性成像***发射的SBS激发光和所述OCE***发射的OCE激发光同步到达至所述待测样品的表面。
4.根据权利要求2所述的皮肤诊断装置，其特征在于，所述计算机还用于：
获取第一组弹性模量信息和第二组弹性模量信息；
所述第一组弹性模量信息包括，向所述病灶区发射激光前的体弹性模量信息、剪切弹性模量信息和杨氏弹性模量信息；所述第二组弹性模量信息包括，向所述病灶区发射激光后的体弹性模量信息、剪切弹性模量信息和杨氏弹性模量信息；
根据所述第一组弹性模量信息和所述第二组弹性模量信息的分布规律，确定是否调节控制所述激光治疗单元对所述病灶区重新发射激光。
5.根据权利要求1所述的皮肤诊断装置，其特征在于，所述SBS弹性成像***包括：SBS信号激发单元和SBS信号采集单元；
所述SBS信号激发单元包括，种子注入式脉冲激光器、二分之一波片、PBS偏振分束器、第一平面反射镜、第二平面反射镜、四分之一波片和第一分束镜；所述种子注入式脉冲激光器与所述计算机连接；所述二分之一波片设置于所述种子注入式脉冲激光器的输出光路上；所述PBS偏振分束器设置在所述二分之一波片的透射光路上；所述第一平面反射镜、所述第二平面反射镜和所述四分之一波片依次设置在所述PBS偏振分束器的透射光路上；所述第一分束镜设置在所述四分之一波片的透射光路上，用于对所述四分之一波片透射的SBS激发光进行分束，得到透射光和反射光；所述反射光进入所述SBS-OCE样品扫描单元；
所述SBS信号采集单元包括，第五平面反射镜、SBS光谱仪和电子倍增CCD相机；所述第五平面反射镜设置于所述PBS偏振分束器的反射光路上；所述SBS光谱仪设置于所述第五平面反射镜的反射光路上，所述SBS光谱仪与所述电子倍增CCD相机的输入端连接；所述电子倍增CCD相机的输出端与所述计算机连接。
6.根据权利要求1所述的皮肤诊断装置，其特征在于，所述OCE***包括：OCE信号激发单元、OCE信号采集单元、参考臂和声辐射力激发单元；
所述OCE信号激发单元包括，超宽带发光二极管、第一光纤隔离器、2*2光纤耦合器和第一准直器；所述超宽带发光二极管的输入端与所述计算机连接；所述超宽带发光二极管的输出端和所述第一光纤隔离器的输入端连接；所述2*2光纤耦合器的第一端与所述第一光纤隔离器的输出端连接；所述2*2光纤耦合器的第二端与所述第一准直器连接；所述第一准直器输出的OCE激发光进入所述SBS-OCE样品扫描单元；
所述OCE信号采集单元包括，第三准直器、光栅光谱仪、第一平凸透镜和线阵CCD；所述2*2光纤耦合器的第一端还与所述第三准直器的输入端连接；所述光栅光谱仪、所述第一平凸透镜和所述线阵CCD的输入端依次设置于所述第三准直器的输出光路上；所述线阵CCD的输出端与所述计算机连接；
所述参考臂包括，第二准直器、衰减器和第四平面反射镜；所述衰减器和所述第四平面反射镜依次置于所述第二准真器的输出光路上；所述2*2光纤耦合器的第二端还与所述第二准直器相连；
所述声辐射力激发单元包括，超声换能器、功率放大器和函数发生器；所述函数发生器的输出端与所述功率放大器的输入端连接；所述功率放大器的输出端与所述超声换能器的输入端连接；所述待测样品位于所述超声换能器的输出路径上。
7.根据权利要求1所述的皮肤诊断装置，其特征在于，所述SBS-OCE样品扫描单元包括，二向色镜、振镜组和扫描透镜；
所述二向色镜设置于所述SBS弹性成像***的输出光路和所述OCE***的输出光路的汇合处；所述振镜组设置在所述二向色镜的输出光路上；所述扫描透镜设置在所述振镜组的输出光路上；所述待测样品位于所述扫描透镜的输出光路上。
8.根据权利要求5所述的皮肤诊断装置，其特征在于，所述激光治疗单元包括，第三平面反射镜和激光治疗探头；
所述第三平面反射镜设置于所述第一分束镜透射光束的输出光路上，所述激光治疗探头设置于所述第三平面反射镜的反射光路上；所述待测样品位于所述激光治疗探头的输出光路上。
CN202311013215.2A 2023-08-11 2023-08-11 一种皮肤诊断装置 Pending CN116849620A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311013215.2A CN116849620A (zh) 2023-08-11 2023-08-11 一种皮肤诊断装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311013215.2A CN116849620A (zh) 2023-08-11 2023-08-11 一种皮肤诊断装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116849620A true CN116849620A (zh) 2023-10-10

Family

ID=88232415

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311013215.2A Pending CN116849620A (zh) 2023-08-11 2023-08-11 一种皮肤诊断装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116849620A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1303756B1 (en) Apparatus and method for probing light absorbing agents in biological tissues
EP2826417B1 (en) Object information acquiring apparatus and method for controlling object information acquiring apparatus
JP6006773B2 (ja) 散乱媒体の画像化方法及び画像化装置
CN102596049B (zh) 光声装置
JP5538856B2 (ja) 光音響装置
CN105877711B (zh) 一种皮肤疾病多模态成像检测***
US20060184042A1 (en) Method, system and apparatus for dark-field reflection-mode photoacoustic tomography
JP5009058B2 (ja) 被検体情報分析装置
CN106983494B (zh) 多模态成像***及其成像方法
WO2007034802A1 (ja) 弾性粘性測定装置
JP2011217767A (ja) 光音響イメージング装置及び光音響イメージング方法
JP2011212254A (ja) イメージング装置及びイメージング方法
CN114468960A (zh) 集光学、光声、oct、荧光多模态前向成像一体化的内窥镜装置及其成像方法
JP2007097654A (ja) 血液情報測定装置
CN110013212B (zh) 基于光学相干断层扫描的多参数、多功能眼睛测量仪
JP2870888B2 (ja) 光音響映像装置
CN105640493A (zh) 光声装置和用于光声装置的控制方法
US20240032895A1 (en) Brillouin-Optical Coherence-Speckle Based Multi-Mode Elasticity Measurement Device
CN116269218A (zh) 一种高速手持式非接触光弹性成像探头装置
JP2012024426A (ja) 測定装置
CN104856728A (zh) 光声装置
CN116849620A (zh) 一种皮肤诊断装置
CN112535531A (zh) 一种生物组织焊接效果检测方法和检测装置
CN113116296A (zh) 一种光声超声协同诊疗***
CN118190826B (zh) 一种宽场光声显微成像方法及其装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination