專利名稱：一種利用ccd攝像機(jī)對(duì)人體輻射的超微弱光子進(jìn)行成像的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用CXD攝像機(jī)對(duì)人體輻射的超微弱光子進(jìn)行成像的裝置。
背景技術(shù)：
眾所周知，所有的生命系統(tǒng)每時(shí)每刻都在向外輻射光子，對(duì)生物光子的研究可以追溯到1923年由蘇聯(lián)科學(xué)家所做的洋蔥根尖實(shí)驗(yàn)，他們首次借助生物檢波器觀察到蔥頭的根能發(fā)射微弱紫外射線，并宣稱光參與了刺激細(xì)胞分裂。盡管此后幾年這個(gè)試驗(yàn)結(jié)果被其他科學(xué)家進(jìn)一步證實(shí)，但是由于缺乏合適的光子測(cè)量裝置以及生物化學(xué)領(lǐng)域的高速發(fā)展，這個(gè)試驗(yàn)結(jié)果被忽略了很長(zhǎng)時(shí)間。70年代以后，隨著激光的出現(xiàn)和生命科學(xué)的深入研究，Popp等科學(xué)家確定了“生物系統(tǒng)超弱光子輻射”這一命名，并根據(jù)研究的結(jié)果強(qiáng)調(diào)指出生物光子輻射是一個(gè)很本質(zhì)的生命現(xiàn)象，是生命有機(jī)體的一個(gè)固有功能，它來(lái)源于生物體內(nèi)的非局域性相干電磁場(chǎng)，是自然界普遍存在的現(xiàn)象。生物光子的探測(cè)和分析能揭示生物系統(tǒng)內(nèi)部的細(xì)節(jié)變化，展示外界環(huán)境的微弱影響。經(jīng)絡(luò)是中國(guó)先民以經(jīng)穴的臨床應(yīng)用為依據(jù)，在實(shí)踐的基礎(chǔ)上對(duì)人體的各種生理病理現(xiàn)象的一種認(rèn)識(shí)和解釋，是對(duì)人體內(nèi)在規(guī)律的歸納總結(jié)。中醫(yī)基本理論中最獨(dú)特最不好解釋的就是氣及氣的通道(經(jīng)絡(luò))和氣的聚散點(diǎn)(穴位)。氣、經(jīng)絡(luò)、穴位的科學(xué)性若能明釋，則很多中醫(yī)問(wèn)題就可迎刃而解。中醫(yī)認(rèn)為，經(jīng)絡(luò)是人體氣血運(yùn)行的通路，“內(nèi)屬于臟腑， 外絡(luò)于肢節(jié)”，將各部組織器官聯(lián)結(jié)成為一個(gè)有機(jī)的整體。實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)人體光子輻射分布與中醫(yī)14條經(jīng)絡(luò)吻合，并且穴位的輻射變化可以表征相關(guān)器官的病變。由于生物光子輻射來(lái)源于生物體內(nèi)不同能級(jí)之間的躍遷，這種躍遷對(duì)應(yīng)著相應(yīng)的波長(zhǎng)。我們之前的研究發(fā)現(xiàn)， 經(jīng)絡(luò)是體內(nèi)光子輻射場(chǎng)發(fā)生干涉后在體表形成的條紋，穴位是這些干涉條紋的集聚點(diǎn)，因此通過(guò)對(duì)這些區(qū)域的光子輻射特性(空間分布、光強(qiáng)組成)的研究，理論上就可以揭示經(jīng)絡(luò)和穴位的物質(zhì)基礎(chǔ)及特性。以往的研究大都是采用單光子計(jì)數(shù)系統(tǒng)測(cè)量人體某些區(qū)域的光子強(qiáng)度，單光子計(jì)數(shù)系統(tǒng)雖然也可以測(cè)量穴位處輻射的光子，但是僅僅提供了海量的數(shù)據(jù)，對(duì)不同部位的光子輻射的強(qiáng)弱程度并沒(méi)有一個(gè)直觀的表示，而當(dāng)前采用的成像系統(tǒng)由于測(cè)量視場(chǎng)過(guò)大，導(dǎo)致分辨率不好和成像效果不好?，F(xiàn)有技術(shù)中，并沒(méi)有一種利用CCD攝像機(jī)對(duì)人體輻射的超微弱光子進(jìn)行成像的差異來(lái)定量揭示經(jīng)絡(luò)和穴位特性的裝置，以及方法。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供了一種利用CCD攝像機(jī)對(duì)人體輻射的超微弱光子進(jìn)行成像的裝置，及方法。本發(fā)明建立了一套更高靈敏度和分辨率的人體生物光子成像系統(tǒng)，對(duì)人體不同部位的生物光子輻射的空間分布、光強(qiáng)進(jìn)行探測(cè)與分析，為更為全面的研究生物光子所帶的機(jī)體信息提供了新技術(shù)和方法。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
3[0007]—種利用CXD攝像機(jī)對(duì)人體輻射的超微弱光子進(jìn)行成像的裝置，包括暗室、CXD攝像機(jī)、信號(hào)處理電路、控制電路、CCD制冷電路及計(jì)算機(jī)，其中，CCD攝像機(jī)位于暗室內(nèi)，通過(guò)固定裝置固定在暗室內(nèi)(固定裝置用于固定及操作CCD攝像機(jī)的移動(dòng))；信號(hào)處理電路與 CCD攝像機(jī)連接，控制電路(控制電路上自帶有電源)與信號(hào)處理電路和CCD制冷電路連接，CXD制冷電路與CXD攝像機(jī)連接，計(jì)算機(jī)與信號(hào)處理電路連接；CXD攝像機(jī)用于對(duì)人體局部區(qū)域輻射的生物光子進(jìn)行成像，信號(hào)處理電路用來(lái)A/D轉(zhuǎn)換CCD攝像機(jī)接收到的生物光子信號(hào)，控制電路用于控制信號(hào)處理電路和CCD制冷電路，CCD制冷電路用于對(duì)攝像機(jī)致冷，計(jì)算機(jī)用于顯示生物光子圖像及光強(qiáng)。所述暗室內(nèi)可以設(shè)有供人躺下的座椅或者床。所述CXD攝像機(jī)上設(shè)有CXD探測(cè)器和球面成像鏡頭。所述球面成像鏡頭為遠(yuǎn)心成像鏡頭，球面成像鏡頭把待測(cè)區(qū)域光點(diǎn)的像成像在 CXD探測(cè)器上。所述CXD攝像機(jī)能夠測(cè)量具有400nm-900nm波長(zhǎng)的生物光子，量子效率最大峰值出現(xiàn)在550nm。所述CXD攝像機(jī)成像的像素分辨率為2048X2048。所述CXD制冷電路能夠制冷至環(huán)境溫度120°C以下。所述計(jì)算機(jī)為裝有CXD輸出信號(hào)處理芯片的計(jì)算機(jī)。所述暗室面積為2mX2mXlm。所述暗室內(nèi)壁均涂為黑色。一種利用CCD攝像機(jī)對(duì)人體輻射的超微弱光子進(jìn)行成像的方法，人進(jìn)入暗室， 暗適應(yīng)至少15min，暴露待測(cè)區(qū)域并調(diào)整至最佳姿勢(shì)，然后CXD攝像機(jī)對(duì)準(zhǔn)待測(cè)部位測(cè)量 20min，經(jīng)過(guò)信號(hào)處理電路處理所成的像后，在計(jì)算機(jī)上顯示該區(qū)域的光強(qiáng)及圖像。本發(fā)明的裝置具有很高的靈敏度和分辨率，可實(shí)現(xiàn)對(duì)人體輻射出的微弱光子成像，形象直觀，能夠很好地區(qū)分出不同部位的光子輻射光強(qiáng)及光譜等的差異。此生物光子輻射圖像及強(qiáng)度值，可以作為表征人體經(jīng)絡(luò)和穴位的特性的指標(biāo)，其具有快速、靈敏、可靠、對(duì)人體無(wú)損等優(yōu)點(diǎn)，有極大的應(yīng)用潛力。

圖1為利用CCD攝像機(jī)對(duì)人體輻射的超微弱光子進(jìn)行成像的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為利用CCD攝像機(jī)對(duì)人體輻射的超微弱光子進(jìn)行成像的方法的流程圖。圖3為實(shí)施例2中的測(cè)量結(jié)果示意圖，其中，(a)背部生物光子輻射的CXD成像， (b)為普通攝像機(jī)成像。圖4為實(shí)施例3中的測(cè)量結(jié)果示意圖，其中，(a)右手背部生物光子輻射的CCD成像，(b)為普通攝像機(jī)成像。其中，1、CXD攝像機(jī)；2、信號(hào)處理電路；3、CXD制冷電路；4、計(jì)算機(jī)；5、球面成像鏡頭；6、(XD探測(cè)器；7、控制電路；8、固定裝置；9、暗室；10、座椅。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。[0025]實(shí)施例1 一種利用CCD攝像機(jī)對(duì)人體輻射的超微弱光子進(jìn)行成像的裝置一種利用CXD攝像機(jī)對(duì)人體輻射的超微弱光子進(jìn)行成像的裝置，包括暗室9、CXD 攝像機(jī)1、信號(hào)處理電路2、C⑶制冷電路3、控制電路7及計(jì)算機(jī)4，如圖1所示，其中，CXD 攝像機(jī)1位于暗室9內(nèi)，通過(guò)固定裝置8固定在暗室9內(nèi)(固定裝置8用于固定及操作CXD 攝像機(jī)1的移動(dòng))；信號(hào)處理電路2與CCD攝像機(jī)1連接，CCD制冷電路3與CCD攝像機(jī)1 連接，控制電路 與信號(hào)處理電路2和CXD制冷電路3連接，計(jì)算機(jī)4與信號(hào)處理電路2連接。CCD攝像機(jī)1用于對(duì)人體局部區(qū)域輻射的生物光子進(jìn)行成像，信號(hào)處理電路2用來(lái)A/D 轉(zhuǎn)換CCD攝像機(jī)1接收到的生物光子信號(hào)，CCD制冷電路3用于對(duì)攝像機(jī)1致冷，控制電路 7用于控制信號(hào)處理電路2和CXD制冷電路3，計(jì)算機(jī)4用于顯示和處理生物光子圖像及光強(qiáng)。所述暗室9內(nèi)設(shè)有供人躺下的座椅10。所述CXD攝像機(jī)上設(shè)有球面成像鏡頭5和CXD探測(cè)器6。所述球面成像鏡頭5為遠(yuǎn)心成像鏡頭，球面成像鏡頭5把待測(cè)區(qū)域光點(diǎn)的像成像在CXD探測(cè)器上6。所述CXD攝像機(jī)1能夠測(cè)量具有400nm-900nm波長(zhǎng)的生物光子，量子效率最大峰值出現(xiàn)在550nm。 所述CXD攝像機(jī)1像素分辨率為2048 X 2048。所述CXD制冷電路3，其可制冷至環(huán)境溫度120°C以下。所述計(jì)算機(jī)4為裝有數(shù)據(jù)及圖像處理軟件的計(jì)算機(jī)。所述暗室9面積為2mX 2mX lm。所述暗室9內(nèi)壁均涂為黑色。實(shí)施例2 —種利用CCD攝像機(jī)對(duì)人體輻射的超微弱光子進(jìn)行成像的方法對(duì)一名健康成年男子的背部輻射的超微弱光子成像，步驟如下首先根據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)針灸穴名》確定待測(cè)穴位，并在確定部位作好標(biāo)記；測(cè)量前人先在暗室9以自然放松的狀態(tài)半臥與暗室中的座椅10上，暗適應(yīng)大約30min，在人暗適應(yīng)的這段時(shí)間里，打開控制電路7和制冷電路3，對(duì)CCD攝像機(jī)1制冷以降低噪聲；暗適應(yīng)時(shí)間到，調(diào)整姿勢(shì)使背部對(duì)著CCD攝像機(jī)1，然而再調(diào)整CCD攝像機(jī)1，使其對(duì)準(zhǔn)待測(cè)區(qū)域進(jìn)行圖像采集，持續(xù)時(shí)間大約30min。由球面成像鏡頭5把待測(cè)穴區(qū)的像成在CXD探測(cè)器6上，該像通過(guò)信號(hào)處理電路2處理后經(jīng)計(jì)算機(jī)顯示系統(tǒng)4顯示。流程圖如圖2所示。經(jīng)計(jì)算處理后得到的結(jié)果如圖3所示，其中(a)圖是在安全黑暗的暗室9中，由 CCD攝像機(jī)1拍攝到的人背部超微弱光子輻射的圖像，從圖像上可以很明顯的看出頸部區(qū)域明顯亮于背部的其它區(qū)域，說(shuō)明此區(qū)域的光子輻射更強(qiáng)，(b)圖是在弱光照下拍攝的人背部圖。結(jié)論是采用高分辨率的CCD攝像機(jī)可以得到目的區(qū)域的生物光子空間分布、光強(qiáng)以及生物光子輻射的光譜組成，這不僅為研究光子輻射與生物組織的聯(lián)系提供了方法，而且還為研究經(jīng)絡(luò)和穴位的物質(zhì)基礎(chǔ)和特性奠定了基礎(chǔ)。實(shí)施例3對(duì)右手手背生物光子輻射成像的結(jié)果如圖4所示，左圖為右手背部輻射的生物光子CXD圖像，從圖像上可以看出，手指亮度明顯高于手背的其它區(qū)域，說(shuō)明手指輻射的生物光子強(qiáng)度更大，由于生物光子輻射來(lái)源于生命系統(tǒng)內(nèi)部生化反應(yīng)的能級(jí)躍遷，攜帶著生命系統(tǒng)的微觀信息，因此從不同區(qū)域的
5生物光子的空間分布、光強(qiáng)及光譜的組成，就可以揭示生物系統(tǒng)內(nèi)部的細(xì)節(jié)變化，這對(duì)研究生物光子所攜帶的機(jī)體信息具有重大意義。綜上所述，生物光子輻射提供了一個(gè)關(guān)于生命系統(tǒng)基本特性的綜合指標(biāo)，它關(guān)聯(lián)到生物內(nèi)部變化及環(huán)境影響所引起的生物學(xué)效應(yīng)的整體信息，通過(guò)對(duì)人體不同部位的生物光子輻射的成像，可以得到該區(qū)域的生物光子的空間分布、光強(qiáng)及光譜組成，它可以作為一個(gè)疾病診斷的指標(biāo)，用于指示人體健康的狀態(tài)其具有快速、靈敏、可靠、對(duì)人體無(wú)損等優(yōu)點(diǎn)， 有極大的應(yīng)用潛力。本發(fā)明中未詳細(xì)描述的裝置、系統(tǒng)、方法等，均為現(xiàn)有技術(shù)中已有的，為所屬領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的，故不再進(jìn)行描述。
權(quán)利要求1.一種利用CCD攝像機(jī)對(duì)人體輻射的超微弱光子進(jìn)行成像的裝置，其特征在于包括暗室、CCD攝像機(jī)、信號(hào)處理電路、控制電路、CCD制冷電路及計(jì)算機(jī)，其中，CCD攝像機(jī)位于暗室內(nèi)，通過(guò)固定裝置固定在暗室內(nèi)；信號(hào)處理電路與CCD攝像機(jī)連接，控制電路與信號(hào)處理電路和CCD制冷電路連接，CCD制冷電路與CCD攝像機(jī)連接，計(jì)算機(jī)與信號(hào)處理電路連接； CCD攝像機(jī)用于對(duì)人體局部區(qū)域輻射的生物光子進(jìn)行成像，信號(hào)處理電路用來(lái)A/D轉(zhuǎn)換CCD 攝像機(jī)接收到的生物光子信號(hào)，控制電路用于控制信號(hào)處理電路和CCD制冷電路，CCD制冷電路用于對(duì)攝像機(jī)致冷，計(jì)算機(jī)用于顯示生物光子圖像及光強(qiáng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用CCD攝像機(jī)對(duì)人體輻射的超微弱光子進(jìn)行成像的裝置，其特征在于所述暗室內(nèi)設(shè)有座椅或者床。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用CCD攝像機(jī)對(duì)人體輻射的超微弱光子進(jìn)行成像的裝置，其特征在于所述CCD攝像機(jī)上設(shè)有CCD探測(cè)器和球面成像鏡頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種利用CCD攝像機(jī)對(duì)人體輻射的超微弱光子進(jìn)行成像的裝置，其特征在于所述球面成像鏡頭為遠(yuǎn)心成像鏡頭，球面成像鏡頭把待測(cè)區(qū)域光點(diǎn)的像成像在CXD探測(cè)器上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用CCD攝像機(jī)對(duì)人體輻射的超微弱光子進(jìn)行成像的裝置，其特征在于所述CXD攝像機(jī)能夠測(cè)量具有400nm-900nm波長(zhǎng)的生物光子，量子效率最大峰值出現(xiàn)在550nm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用CCD攝像機(jī)對(duì)人體輻射的超微弱光子進(jìn)行成像的裝置，其特征在于所述CXD攝像機(jī)成像的像素分辨率為2048X2048。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用CCD攝像機(jī)對(duì)人體輻射的超微弱光子進(jìn)行成像的裝置，其特征在于所述CXD制冷電路能夠制冷至環(huán)境溫度120°C以下。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用CCD攝像機(jī)對(duì)人體輻射的超微弱光子進(jìn)行成像的裝置，其特征在于所述暗室面積為anXanXlm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用CCD攝像機(jī)對(duì)人體輻射的超微弱光子進(jìn)行成像的裝置，其特征在于所述暗室內(nèi)壁均涂為黑色。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種利用CCD攝像機(jī)對(duì)人體輻射的超微弱光子進(jìn)行成像的裝置，包括暗室、CCD攝像機(jī)、信號(hào)處理電路、控制電路、CCD制冷電路及計(jì)算機(jī)，其中，CCD攝像機(jī)位于暗室內(nèi)，信號(hào)處理電路與CCD攝像機(jī)連接，CCD制冷電路與CCD攝像機(jī)連接。工作原理為人進(jìn)入暗室，暗適應(yīng)至少15min，暴露待測(cè)區(qū)域并調(diào)整至最佳姿勢(shì)，然后CCD攝像機(jī)對(duì)準(zhǔn)待測(cè)部位測(cè)量20min，經(jīng)過(guò)信號(hào)處理電路處理所成的像后，在計(jì)算機(jī)上顯示該區(qū)域的光強(qiáng)及圖像。本實(shí)用新型的高靈敏度和高分辨率，可實(shí)現(xiàn)對(duì)人體輻射出的微弱光子成像，靈敏直觀，能夠很好地區(qū)分出不同部位的光子輻射差異。
文檔編號(hào)A61B5/00GK202136325SQ201120240938
公開日2012年2月8日 申請(qǐng)日期2011年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月8日
發(fā)明者楊美娜, 韓金祥, 馬千里, 黃金昭 申請(qǐng)人:山東省醫(yī)藥生物技術(shù)研究中心