RU2069063C1 - Устройство для исследования внутренних органов и тканей человека - Google Patents
Устройство для исследования внутренних органов и тканей человека Download PDFInfo
- Publication number
- RU2069063C1 RU2069063C1 RU93048512A RU93048512A RU2069063C1 RU 2069063 C1 RU2069063 C1 RU 2069063C1 RU 93048512 A RU93048512 A RU 93048512A RU 93048512 A RU93048512 A RU 93048512A RU 2069063 C1 RU2069063 C1 RU 2069063C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- optical
- lens
- laser
- radiation
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
Использование: для неконтактного исследования внутренних органов и тканей человека или других биологических объектов. Сущность изобретения: лазер 1 генерирует излучение, которое через многоволоконный световод 5 передается в оптическую головку 4, оптически сопряженную через исследуемый объект 7 с объективом 14. ИК-излучение через многоволоконный световод 13, светофильтр 12 и входной растp 18 передается на фотокадод 19 ЭОП 8, на котором ИК-изображение преобразуется на фотокатод 19 ЭОП 8, на котором ИК-изображение преобразуется в видимое изображение и через ПЗС-камеру на видеоблок. 2 з. п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к медицинской технике, в частности к устройствам для неконтактного исследования внутренних органов и тканей человека или других биологических объектов.
Известно устройство для исследования и диагностики невидимых при визуальном осмотре дефектов, содержащее источник рентгеновского излучения и люминисцентный экран [1]
Недостатком известного устройства является облучение ионизирующим излучением пациента и персонала, низкая разрешающая способность устройства (порядка 4 мм-1), обусловленная низкой разрешающей способностью рентгеновского экрана (порядка 8 10 мм-1), а также сложность исследования мягких тканей, обусловленная жесткостью рентгеновского излучения.
Недостатком известного устройства является облучение ионизирующим излучением пациента и персонала, низкая разрешающая способность устройства (порядка 4 мм-1), обусловленная низкой разрешающей способностью рентгеновского экрана (порядка 8 10 мм-1), а также сложность исследования мягких тканей, обусловленная жесткостью рентгеновского излучения.
Известно устройство для исследования внутренних органов и тканей человека, содержащее объектив, оптически сопряженный с приемником инфракрасного (ИК) излучения, выход которого соединен с видеоблоком. В качестве приемника излучения использовано фотосопротивление из антимонида индия, охлаждаемое жидким азотом, что обеспечивает эксплуатацию устройства не более 4 ч. Известное устройство позволяет определить температуру различных участков тела пациента по их собственному ИК-излучению, анализируя величину и распределение которых судят о состоянии того или иного органа [2]
К недостаткам известного устройства можно отнести низкую информативность, т.к. сам орган при этом не визуализируется, т. е. отсутствует информация об объеме, о возможном изменении геометрии органа или наличия в нем пространственных дефектов, посторонних частиц или других очагов, обуславливающих, в частности, возможное изменение поля температур. Односторонний характер получаемой с помощью известного устройства информации в ряде случаев не удовлетворяет современным требованиям диагностики.
К недостаткам известного устройства можно отнести низкую информативность, т.к. сам орган при этом не визуализируется, т. е. отсутствует информация об объеме, о возможном изменении геометрии органа или наличия в нем пространственных дефектов, посторонних частиц или других очагов, обуславливающих, в частности, возможное изменение поля температур. Односторонний характер получаемой с помощью известного устройства информации в ряде случаев не удовлетворяет современным требованиям диагностики.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение информативности исследования объекта за счет определенной визуализации исследуемого органа при высокой разрешающей способности и безвредности метода исследования.
Для достижения данного результата в устройство для исследования внутренних органов и тканей человека введен лазер, оптически соединенный через выходной многоволоконный световод с оптической головкой, снабженной выходным поляроидом, а приемник излучения выполнен в виде электронно-оптического преобразователя (ЭОП), вход которого снабжен интерференционным светофильтром и оптически соединен через входной многоволоконный световод с объективом, снабженным входным поляроидом, а соединение выхода преобразователя с видеоблоком осуществлено через телевизионную передающую ПЭС камеру, при этом объектив и оптическая головка выполнены с возможностью их оптического сопряжения через исследуемый объект. В качестве ЭОП может быть использован преобразователь, выполненный в виде последовательно расположенных входного растра, фотокатода, антидисторсионных электродов в виде полуколец, расположенных с зазором, микроканальной пластины, экрана и выходного растра, причем растры сопряжены, а их размер выбран совпадающим с размером чувствительной поверхности передающей ПЗС-камеры.
В качестве лазера может быть использован полупроводниковый GaAs GaAlAs лазер.
Для снижения доли рассеянного через объектив излучения и повышения контраста видимого изображения оптическая головка и объектив снабжены поляроидами, согласованными по вектору поляризации. Для того, чтобы ЭОП работал при дневном освещении, применен интерференционный светофильтр, подобранный на длину волны излучения лазера, а для пары лазер-ЭОП использовано импульсное питание с учетом необходимых временных задержек. Для этого в блоке питания пары лазер-ЭОП предусмотрена линия задержки, обеспечивающая задержку, равную Δt, между импульсом управления МКП и импульсом питания лазера для выполнения условия:
где Δt1 задержка между оптическим импульсом лазера и электрическим (питающим) импульсом;
d толщина объекта, м;
n показатель преломления объекта на длине волны излучения лазера;
C скорость света, м/с.
где Δt1 задержка между оптическим импульсом лазера и электрическим (питающим) импульсом;
d толщина объекта, м;
n показатель преломления объекта на длине волны излучения лазера;
C скорость света, м/с.
На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для исследования внутренних органов и тканей человека.
На фиг. 2 показан ЭОП, предназначенный для использования в данном устройстве.
Устройство содержит полупроводниковый лазер 1 на основе GaAs GaAlAs, конденсорную линзу 2, объединенные в оптический блок излучателя 3, оптическую головку 4, соединенную с блоком излучателя 3 с помощью выходного многоволоконного световода 5, снабженную выходным поляроидом 6 и направленную на исследуемый объект 7. Приемник излучения, выполненный в виде ЭОПа 8, соединен с передачей телевизионной ПЗС-камерой 9, выход которой соединен с видеоблоком 10. ЭОП 8 и лазер 1 согласованно питаются от специального источника питания 11. Вход ЭОП снабжен интерференционным фильтром 12 и оптически соединен с помощью входного многоволоконного световода 13 с объективом 14. На входе объектива 14 установлен входной поляроид 15. Оптическая головка 4 и объектив 14 снабжены соответствующими линзами 16 и 17. ЭОП 8 выполнен в виде входного растра 18, фотокатода 19, антидисторсионных электродов 20, выполненных в виде полуколец, микроканальной пластины 21, экрана 22 и выходного растра 23. Решетки растров могут быть нанесены на различные детали при условии их расположения на входе и выходе ЭОП.
Устройство работает следующим образом.
Лазер 1 генерирует излучение, например, в диапазоне длин волн 0,82 0,85 мкм. ИК-излучение лазера 1, собранное конденсорной линзой 2, передается через выходной многоволоконный световод 5 в оптическую головку 4. Оптическая головка 4 устанавливается таким образом, чтобы осуществить оптическое сопряжение через исследуемый объект 7 с объективом 14.
На чертеже показан случай, когда оптическая головка 4 установлена с противоположной стороны объекта так, что излучение лазера проходит сквозь прозрачный для данного излучения исследуемый объект 7 и попадает в объектив 14. Возможны другие варианты размещения оптической головки 4 и объектива 14, но так, чтобы индуцированное излучением лазера излучение исследуемого объекта 7, а также отраженное или рассеянное объектом 7 излучение лазера 1 попадало в объектив 14. ИК-излучение далее передается через входной многоволоконный световод 13, интерференционный светофильтр 12 и входной растр 18 на фотокатод 19 ЭОП 8. В ЭОП 8 ИК-изображение преобразуется в видимое изображение. Сопряжение растров осуществлено таким образом, что в отсутствии управляющего сигнала на антидисторсионных электродах 20 изображение на выходе ЭОПа 8 отсутствует. При подаче управляющего импульса на электроды 20 происходит необходимое смещение изображений растров 18 и 23 и соответственно передача требуемой информации. При этом шаг растра определяется разрешением системы (мм), а ширина непрозрачного штриха растра на 5 10% превышает ширину прозрачного штриха. Информация об исследуемом объекте после ЭОПа с помощью передающей ПЗС-камеры 9 передается на видеоблок (монитор) 10. Для получения более полной картины облучающая оптическая головка может перемещаться относительно исследуемого объекта, сохраняя вышеуказанное электромагнитное сопряжение через объект с объективом 14.
Известные данные о степени и механизме прохождения электромагнитного излучения, в частности, красного и коротковолнового ИК-излучения через биологические ткани подтверждается успешными исследованиями, проведенными авторами с помощью данного устройства при дефектоскопии зубов (на черт. изображен в качестве исследуемого объекта 7 зуб.).
Данное устройство позволяет расширить класс устройств безвредного неконтактного исследования и диагностики различных органов человека и других биологических объектов в реальном масштабе времени.
Claims (3)
1. Устройство для исследования внутренних органов и тканей человека, содержащее объектив и приемник излучения, выход которого соединен с видеоблоком, отличающееся тем, что в него введен лазер, оптически соединенный через выходной многоволоконный световод с оптической головкой, снабженной выходным поляроидом, а приемник излучения выполнен в виде электронно-оптического преобразователя, вход которого снабжен интерференционным светофильтром и оптически соединен через входной многоволоконный световод с объективом, снабженным входным поляроидом, а соединение выхода преобразователя с видеоблоком осуществлено через телевизионную передающую ПЗС-камеру, при этом объектив и оптическая головка выполнены с возможностью их оптического сопряжения через исследуемый объект.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что электронно-оптический преобразователь выполнен в виде последовательно расположенных входного растра фотокатода, антидисторсионных электродов в виде полуколец, микроканальной пластины, экрана и выходного растра, причем растры сопряжены, а их размер выбран совпадающим с размером чувствительной поверхности передающей ПЗС-камеры.
3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что в качестве лазера использован полупроводниковый лазер.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93048512A RU2069063C1 (ru) | 1993-10-15 | 1993-10-15 | Устройство для исследования внутренних органов и тканей человека |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93048512A RU2069063C1 (ru) | 1993-10-15 | 1993-10-15 | Устройство для исследования внутренних органов и тканей человека |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU93048512A RU93048512A (ru) | 1996-08-10 |
RU2069063C1 true RU2069063C1 (ru) | 1996-11-20 |
Family
ID=20148376
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93048512A RU2069063C1 (ru) | 1993-10-15 | 1993-10-15 | Устройство для исследования внутренних органов и тканей человека |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2069063C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999045338A1 (fr) * | 1998-03-06 | 1999-09-10 | Optical Coherence Technologies, Inc. | Dispositif de tomographie optique coherente, scanner transversal a fibres optiques et procede d'etude de tissus biologiques in vivo |
CN111436194A (zh) * | 2018-11-13 | 2020-07-21 | 西安大医集团股份有限公司 | 滤光器、放射线扫描装置及放射线扫描方法 |
-
1993
- 1993-10-15 RU RU93048512A patent/RU2069063C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. А.Н.Изнар, Электронно-оптические приборы, М., Машиностроение, 1977 г., стр.244. 2. В.А.Орля, В.И.Петров, Приборы наблюдения ночью и при ограниченной видимости, М., Военное изд-во, 1989 г., с.231. * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999045338A1 (fr) * | 1998-03-06 | 1999-09-10 | Optical Coherence Technologies, Inc. | Dispositif de tomographie optique coherente, scanner transversal a fibres optiques et procede d'etude de tissus biologiques in vivo |
US6608684B1 (en) | 1998-03-06 | 2003-08-19 | Imalux Corporation | Optical coherent tomography apparatus, fiberoptic lateral scanner and method for studying biological tissues in vivo |
US6903854B2 (en) | 1998-03-06 | 2005-06-07 | Imalux Corporation | Optical coherence tomography apparatus, optical fiber lateral scanner and a method for studying biological tissues in vivo |
US6950692B2 (en) | 1998-03-06 | 2005-09-27 | Imalux Corporation | Optical coherence tomography apparatus, optical fiber lateral scanner and a method for studying biological tissues in vivo |
CN111436194A (zh) * | 2018-11-13 | 2020-07-21 | 西安大医集团股份有限公司 | 滤光器、放射线扫描装置及放射线扫描方法 |
CN111436194B (zh) * | 2018-11-13 | 2022-07-01 | 西安大医集团股份有限公司 | 滤光器、放射线扫描装置及放射线扫描方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8649848B2 (en) | Synchronization of illumination source and sensor for improved visualization of subcutaneous structures | |
DE69612283T2 (de) | Vorrichtung zur detektion elektromagnetischer reflexion von biologischen gewebe | |
JP3467131B2 (ja) | 蛍光診断用電子内視鏡装置 | |
WO2015016403A1 (ko) | 융합 영상을 획득하는 장치 및 방법 | |
JP2002525133A (ja) | 改良された観察品質を呈する内視装置 | |
JPH04135551A (ja) | 光三次元像観察装置 | |
JP2004163413A (ja) | 顕微鏡システムおよび顕微鏡検査方法 | |
GB2254417A (en) | Photodynamic laser detection for cancer diagnosis | |
US20190076007A1 (en) | Endoscope and endoscope system | |
US8190231B2 (en) | Lymph node detecting apparatus | |
CN107981855A (zh) | 一种血流成像装置及内窥镜 | |
RU2069063C1 (ru) | Устройство для исследования внутренних органов и тканей человека | |
CN217792957U (zh) | 内窥镜*** | |
EP0554643A1 (en) | High-sensitivity system for examining an object using a low intensity light source | |
JPH0323832A (ja) | 電子内視鏡装置 | |
KR100749299B1 (ko) | 피부진단용 형광 비디오 시스템 | |
JPH0889478A (ja) | 口腔組織観察装置 | |
JP3504677B2 (ja) | レーザー照射装置 | |
CN116763239A (zh) | 宽谱荧光内窥镜装置 | |
JPH10118004A (ja) | 蛍光撮像装置 | |
CN219895706U (zh) | 一种甲状旁腺功能成像***及内镜 | |
CN217338517U (zh) | 宽谱荧光内窥镜装置 | |
CN116725458A (zh) | 内窥镜***及内窥镜检测方法 | |
JPH05261106A (ja) | 光増幅器を用いた生体光計測装置 | |
JP3569364B2 (ja) | 蛍光観察内視鏡装置 |