專利名稱：一種早期骨性關(guān)節(jié)炎檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生物與醫(yī)學(xué)檢測領(lǐng)域，尤其是涉及一種早期骨性關(guān)節(jié)炎檢測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
骨性關(guān)節(jié)炎(osteoarthritis, 0A)是一種以關(guān)節(jié)軟骨的變性、破壞及骨質(zhì)增生為特征的慢性關(guān)節(jié)病，臨床上以關(guān)節(jié)腫痛、骨質(zhì)增生及活動(dòng)受限為常見，導(dǎo)致活動(dòng)障礙。OA多發(fā)于中老年人，且患病率高。全球50歲以上的人群中，OA發(fā)病率為50%。我國OA患者已超過1.2億人，患病率與西方國家的相似。臨床上膝OA可分為四個(gè)階段。I)前期:活動(dòng)增加后伴有關(guān)節(jié)疼痛及腫脹；2)早期:活動(dòng)較多后有明顯疼痛；3)進(jìn)展期(或稱中期):軟骨進(jìn)一步損害，造成關(guān)節(jié)畸形，功能部分喪失；4)晚期:骨質(zhì)增生，軟骨剝脫，以及導(dǎo)致功能完全喪失。在OA中晚期，已錯(cuò)過保守治療的最佳時(shí)機(jī)，常需采用有創(chuàng)方法，這樣，不僅增加治療難度，而且加重患者及家庭的經(jīng)濟(jì)和精神負(fù)擔(dān)。早期治療0A，最有希望保護(hù)關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)和功能。無創(chuàng)、安全、低成本檢測，為關(guān)節(jié)健康狀況評(píng)估和OA早期診斷提供科學(xué)依據(jù)。目前，對(duì)人OA的診斷主要是通過臨床表現(xiàn)觀察、影像和關(guān)節(jié)鏡檢查。臨床表現(xiàn)的判斷帶有一定的主觀性。關(guān)節(jié)鏡的檢查雖能全面、系統(tǒng)地掌握關(guān)節(jié)表面及腔內(nèi)非骨性結(jié)構(gòu)的病變區(qū)域、范圍與程度，更好地評(píng)價(jià)關(guān)節(jié)退行性變的程度，但檢查的視野小，是有創(chuàng)的，可能引起并發(fā)癥。關(guān)節(jié)液檢測(如中國專利200610033628.7)采用提取關(guān)節(jié)液來檢測是否有關(guān)節(jié)炎，這種檢測方式的主要缺點(diǎn)是對(duì)患者有創(chuàng)傷。X線平片/CT檢查，雖然X線平片能很好顯示軟骨下骨結(jié)構(gòu)異常，但是X線平片和CT難于分辨滑液的特性和體積的微小變化。常規(guī)應(yīng)用中，X線平片可分辨關(guān)節(jié)間隙變窄和骨贅形成，對(duì)軟骨和滑液的改變卻不敏感，不適于探測OA的早期特征。CT只能提供嚴(yán)重OA關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)信息，僅限于評(píng)估關(guān)節(jié)間隙變化達(dá)到一定程度的0A，此時(shí)通常已處于OA中晚期。MRI診斷，MRI具有組織對(duì)比性強(qiáng)、空間分辨率高等優(yōu)點(diǎn)，可進(jìn)行多序列、多參數(shù)和多方位采樣，全面顯示關(guān)節(jié)軟骨的厚度、輪廓形態(tài)和信號(hào)改變以及檢查無創(chuàng)性，是目前公認(rèn)診斷OA最可靠的影像方法之一。MRI具有很好的適用性，但對(duì)于早期的軟骨損傷，檢測效果差。MRI檢查的結(jié)果受檢查人員的主觀因素影響大，可重復(fù)性較差，檢查耗時(shí)且費(fèi)用高昂。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，本發(fā)明的目的是提供結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、能快速用于早期骨性關(guān)節(jié)炎檢測的一種早期骨性關(guān)節(jié)炎檢測系統(tǒng)。本發(fā)明設(shè)有近紅外光光源、近紅外光特征波長分離單元、面陣光電探測器和信息分析處理單元；所述近紅外光光源、近紅外特征波長分離單元和面陣光電探測器自左而右設(shè)在同一水平軸線上，所述面陣光電探測器與信息分析處理單元相連。

所述近紅外光光源設(shè)有近紅外燈、光源近紅外濾光片和透鏡組，所述近紅外燈、光源近紅外濾光片和透鏡組自左而右設(shè)在同一水平軸線上。所述近紅外光特征波長分離單元設(shè)有二向色鏡、反射鏡和分離單元近紅外光濾光片；反射鏡設(shè)在二向色鏡下方，二向色鏡和反射鏡設(shè)在被檢測膝關(guān)節(jié)與分離單元近紅外光濾光片之間。所述二向色鏡可采用多通帶二向色鏡或單通帶二向色鏡，通帶數(shù)為> I ;所述光源近紅外光濾光片為多通帶光源近紅外光濾光片，通帶數(shù)為> 2 ;所述分離單元近紅外光濾光片為多通帶分離單元近紅外光濾光片，通帶數(shù)為> 2。所述反射鏡可采用棱鏡，或反射鏡片，或棱鏡和反射鏡片。所述面陣光電探測器可采用CXD相機(jī)或CMOS相機(jī)等。所述近紅外光光源發(fā)出的光照射到被檢測膝關(guān)節(jié)并進(jìn)入膝關(guān)節(jié)，歷經(jīng)膝關(guān)節(jié)組織的吸收、散射，最終逸出膝關(guān)節(jié)的光經(jīng)過所述近紅外光特征波長分離單元，分離出的各種特征波長的近紅外光照射到所述分離單元近紅外光濾光片，經(jīng)所述分離單元近紅外光濾光片濾除背景光，攜帶有膝關(guān)節(jié)組織光學(xué)特性信息的各通帶近紅外光進(jìn)入面陣光電探測器，所述面陣光電探測器獲得的近紅外光圖像送往所述信息分析處理單元，所述信息分析處理單元根據(jù)膝關(guān)節(jié)組織對(duì)不同波長近 紅外光的選擇性吸收和炎癥與選擇性吸收之間的關(guān)系，t匕較被檢骨性關(guān)節(jié)和正常膝關(guān)節(jié)的各通帶近紅外光圖像，分析被檢膝關(guān)節(jié)的炎癥情況。本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)是:近紅外光檢測的成本低、無電離輻射、操作簡單，可以實(shí)現(xiàn)無損傷檢測，尤其適用于組織功能的長期日常檢測。近紅外光譜檢測有望用于檢測OA初期的軟骨變化。近紅外光譜檢測可用于評(píng)估軟骨骨質(zhì)退化或外損傷中軟骨骨質(zhì)變化狀況，評(píng)判軟骨修復(fù)和再生，未來可用于臨床常規(guī)診斷。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)組成框圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例的近紅外光光源的結(jié)構(gòu)組成示意圖。圖3為本發(fā)明實(shí)施例的近紅外光特征波長分離單元的結(jié)構(gòu)組成示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。參見圖1 3，本發(fā)明實(shí)施例設(shè)有近紅外光光源1、近紅外光特征波長分離單元3、面陣光電探測器4和信息分析處理單元5 ;所述近紅外光光源1、近紅外特征波長分離單元3和面陣光電探測器4自左而右設(shè)在同一水平軸線上，所述面陣光電探測器4與信息分析處理單元5相連。所述近紅外光光源I設(shè)有近紅外燈11、光源近紅外濾光片12和透鏡組13，所述近紅外燈11、光源近紅外濾光片12和透鏡組13自左而右設(shè)在同一水平軸線上。所述近紅外光特征波長分離單元3設(shè)有二向色鏡14、反射鏡15和分離單元近紅外光濾光片16 ;反射鏡15設(shè)在二向色鏡14下方，二向色鏡14和反射鏡15設(shè)在被檢測膝關(guān)節(jié)2與分離單元近紅外光濾光片16之間。所述二向色鏡14可采用多通帶二向色鏡或單通帶二向色鏡，通帶數(shù)為> I ;所述光源近紅外濾光片12為多通帶光源近紅外光濾光片，通帶數(shù)為> 2 ;所述分離單元近紅外濾光片16為多通帶分離單元近紅外光濾光片，通帶數(shù)為> 2。所述反射鏡15可采用棱鏡，或反射鏡片，或棱鏡和反射鏡片。
所述面陣光電探測器4可采用CXD相機(jī)或CMOS相機(jī)等。所述近紅外光光源I發(fā)出的光照射到被檢測膝關(guān)節(jié)2并進(jìn)入膝關(guān)節(jié)，歷經(jīng)膝關(guān)節(jié)組織的吸收、散射，最終逸出膝關(guān)節(jié)的光經(jīng)過所述近紅外光特征波長分離單元3，分離出的各種特征波長的近紅外光照射到所述分離單元近紅外光濾光片16，經(jīng)所述分離單元近紅外光濾光片16濾除背景光，攜帶有膝關(guān)節(jié)組織光學(xué)特性信息的各通帶近紅外光進(jìn)入面陣光電探測器4，所述面陣光電探測器4獲得的近紅外光圖像送往所述信息分析處理單元5，所述信息分析處理單元5根據(jù)膝關(guān)節(jié)組織對(duì)不同波長近紅外光的選擇性吸收和炎癥與選擇性吸收之間的關(guān)系，比較被檢骨性關(guān)節(jié)和正常膝關(guān)節(jié)的各通帶近紅外光圖像，分析被檢膝關(guān)節(jié)的炎癥情況。所述分離單元近紅外光濾光片16為多通帶分離單元近紅外光濾光片，所述近紅外光光源I經(jīng)所述被檢測膝關(guān)節(jié)2到達(dá)所述近紅外特征波長分離單元3，分離為4種特征波長的近紅外光，所述近紅外光光源I采用近紅外燈，所述分離單元近紅外光濾光片16為4通帶近紅外濾光片，所述面陣光電 探測器4為CXD相機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種早期骨性關(guān)節(jié)炎檢測系統(tǒng)，其特征在于設(shè)有近紅外光光源、近紅外光特征波長分離單元、面陣光電探測器和信息分析處理單元；所述近紅外光光源、近紅外特征波長分離單元和面陣光電探測器自左而右設(shè)在同一水平軸線上，所述面陣光電探測器與信息分析處理單元相連。
2.如權(quán)利要求1所述一種早期骨性關(guān)節(jié)炎檢測系統(tǒng)，其特征在于所述近紅外光光源設(shè)有近紅外燈、光源近紅外濾光片和透鏡組，所述近紅外燈、光源近紅外濾光片和透鏡組自左而右設(shè)在同一水平軸線上。
3.如權(quán)利要求1所述一種早期骨性關(guān)節(jié)炎檢測系統(tǒng)，其特征在于所述近紅外光特征波長分離單元設(shè)有二向色鏡、反射鏡和分離單元近紅外光濾光片；反射鏡設(shè)在二向色鏡下方，二向色鏡和反射鏡設(shè)在被檢測膝關(guān)節(jié)與分離單元近紅外光濾光片之間。
4.如權(quán)利要求1所述一種早期骨性關(guān)節(jié)炎檢測系統(tǒng)，其特征在于所述二向色鏡采用多通帶二向色鏡或單通帶二向色鏡，通帶數(shù)為> I。
5.如權(quán)利要求1所述一種早期骨性關(guān)節(jié)炎檢測系統(tǒng)，其特征在于所述光源近紅外光濾光片為多通帶光源近紅外光濾光片，通帶數(shù)為> 2。
6.如權(quán)利要求1所述一種早期骨性關(guān)節(jié)炎檢測系統(tǒng)，其特征在于所述分離單元近紅外光濾光片為多通帶分離單元近紅外光濾光片，通帶數(shù)為> 2。
7.如權(quán)利要求1所述一種早期骨性關(guān)節(jié)炎檢測系統(tǒng)，其特征在于所述反射鏡采用棱鏡，或反射鏡片，或棱鏡和反射鏡片。
8.如權(quán)利要求1所述一種早期骨性關(guān)節(jié)炎檢測系統(tǒng)，其特征在于所述面陣光電探測器采用CCD相機(jī)或CMOS相機(jī)。
全文摘要
一種早期骨性關(guān)節(jié)炎檢測系統(tǒng)，涉及生物與醫(yī)學(xué)檢測領(lǐng)域。設(shè)有近紅外光光源、近紅外光特征波長分離單元、面陣光電探測器和信息分析處理單元；所述近紅外光光源、近紅外特征波長分離單元和面陣光電探測器自左而右設(shè)在同一水平軸線上，所述面陣光電探測器與信息分析處理單元相連。近紅外光光源設(shè)有近紅外燈、光源近紅外濾光片和透鏡組，所述近紅外燈、光源近紅外濾光片和透鏡組自左而右設(shè)在同一水平軸線上。近紅外光特征波長分離單元設(shè)有二向色鏡、反射鏡和分離單元近紅外光濾光片；反射鏡設(shè)在二向色鏡下方，二向色鏡和反射鏡設(shè)在被檢測膝關(guān)節(jié)與分離單元近紅外光濾光片之間。結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、能快速用于早期骨性關(guān)節(jié)炎檢測。
文檔編號(hào)A61B5/00GK103070670SQ20131003173
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2013年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月28日
發(fā)明者陳延平, 馬雄, 李純彬 申請(qǐng)人:廈門大學(xué)