本發(fā)明涉及一種探測裝置，尤其涉及一種光聲血管檢測裝置，適用與血糖檢測、醫(yī)療成像、身份識別檢測等領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

光聲技術(shù)是一種近幾年迅速發(fā)展起來、基于生物組織內(nèi)部光學吸收差異的心技術(shù)，在醫(yī)學領(lǐng)域，用來自激光器的光束照射檢測體并基于獲取的檢測體內(nèi)部信息的光學成像設備一直在積極的研究中。光聲成像裝置將激光束輻射至生物中。吸收激光能量的生物組織通過其造成的熱發(fā)生體積膨脹而生成超聲波。超聲波探頭接收到來自檢測體的超聲信號，基于才獲得光聲信號來重建生物組織內(nèi)部的視覺化。

以超聲作為媒介的非侵入型無損血糖檢測方法，它采用檢測超聲波代替檢測散射光子，從原理上避開了如近紅外光譜等方法的高光學散射、低靈敏度、低探測深度等缺點，是一種有效結(jié)合了光子學和超聲學的新型血糖檢測技術(shù)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于為了彌補現(xiàn)有光聲探測技術(shù)的不足，提供了一種小型化、便捷的探測頭，通過見得裝置能夠?qū)崿F(xiàn)對于一片區(qū)域的掃描，與傳統(tǒng)的探測裝置相比，在不改變探測環(huán)境的情況下獲得了更多有益的數(shù)據(jù)。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種用于血糖監(jiān)測的光聲探測頭，該探測頭包括LD光源、分光鏡、三棱鏡、硅光電池、指示燈、電纜、微型電機、微型陣列式換能器、DOE（衍射光學器件）以及凸透鏡；探測頭整體為圓柱體，圓柱體的頂部嵌有一個固定平面，LD光源作為光源放置于固定平面上；LD光源正下方圓柱體內(nèi)壁設有環(huán)形凹槽，環(huán)形凹槽中夾緊凸透鏡；凸透鏡下方為三棱鏡和微型電機，三棱鏡的一邊通過轉(zhuǎn)動軸水平穿插于圓孔中，三棱鏡另一邊外接微型電機，微型電機放置于同一高度的內(nèi)部水平方向圓柱凹槽中；在三棱鏡的下方，圓柱體內(nèi)壁上設有四個角凹槽，四個角凹槽之間放置斜置的分光鏡，圓柱體內(nèi)與分光鏡同一水平位置設有一個硅光電池，硅光電池的四個角嵌入圓柱體的內(nèi)壁；在分光鏡的正下方位置，放置一半球形的衍射光學器件；微型陣列式換能器分布于圓柱體底面上；在整個結(jié)構(gòu)體的底面上以向內(nèi)凹槽的形式嵌入微型陣列式換能器。

光源出射的光束，經(jīng)過校凸鏡準直，經(jīng)過三棱鏡后得到偏轉(zhuǎn)光線，偏轉(zhuǎn)光照射到下方的分光鏡上，在分光鏡的作用一部分光線穿過分光鏡照射到DOE上，另一部分透過硅光電池接入指示燈，觀察光源穩(wěn)定性。偏轉(zhuǎn)光經(jīng)過DOE匯聚作用在物體表面形成聚焦點，位于探測頭下部的微型陣列式傳感器，接收超聲信號；三棱鏡外接接微型電機，實現(xiàn)三棱鏡的微動，則偏轉(zhuǎn)光線會發(fā)生微變，實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)掃描功能

所述LD光源的出射光采用近紅外波段的光束。

所述凸透鏡用于對LD光源的出射光進行校準。

所述三棱鏡與微型電機相連，微型電機帶動三棱鏡轉(zhuǎn)動，經(jīng)準直的光照射通過三棱鏡后發(fā)生微動，實現(xiàn)對一小區(qū)域的掃描。

所述分光鏡采用半透半反的結(jié)構(gòu)，來自三棱鏡的偏轉(zhuǎn)光線一部分透過到下面的DOE上，一部分反射到正對著的硅光電池上。

所述硅光電池，位于整個光聲探測頭的上部，接收來自分光鏡反射發(fā)的光線，將光能轉(zhuǎn)換成電能。同時硅光電池和指示燈通過傳輸電纜連接成閉合回路，通過指示燈觀察光源穩(wěn)定性。

所述DOE采用半球型結(jié)構(gòu)放置于整個結(jié)構(gòu)的底部，用于匯聚來自分光鏡的光束。

所述陣列式超聲換能器位于探測頭底面的四周，超聲換能器的宜用尺寸應較?。s5mm×5mm）。超聲沿皮膚垂直方向能量最強，優(yōu)化超聲換能器的數(shù)量與空間分布進行，獲得較強超聲強度與時間信號大。

該探測頭的使用，具體步驟如下：第一步：啟動微型電機，LD光源發(fā)出波段在近紅外波段的出射光；第二步；由于光束存在發(fā)散角，經(jīng)過凸透鏡，獲得平行光，平行光照射在三棱鏡上，發(fā)生偏轉(zhuǎn)；偏轉(zhuǎn)光線照射在下方的分光鏡上，一部分偏轉(zhuǎn)光反射到正對著的硅光電池上，一部分透過分光鏡到下方的DOE上匯聚于焦點，照射與物體表面血管；硅光電池外接指示燈，觀察穩(wěn)定性；另一方面，電機轉(zhuǎn)動帶動三棱鏡微動，實現(xiàn)光束的微動，得到一小片區(qū)域掃描的目的；第三步：位于探測頭底部的微型換能器，接收超聲信號。

本發(fā)明的優(yōu)點在于：采用微型整列式換能器，減小了整個裝置的體積大小，便于以后續(xù)裝置實現(xiàn)一體化封裝效果；本專利采用微型電機微動光路，簡單裝置實現(xiàn)了一片區(qū)域的掃面，大大減少了相關(guān)實驗的時間，有利于的項目，可用于后期血糖檢測及血管定位，提高血糖檢測的準確性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種用于血糖監(jiān)測的光聲探測頭結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明一種用于血糖監(jiān)測的光聲探測頭側(cè)視圖。

圖中：

1-LD光源、2-支撐面、3-校準透鏡、4-外殼、5-三棱鏡、6-微型電機、7-分光鏡、8-硅光電池、9-衍射光學器件、10-陣列式超聲換能器。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實例做進一步說明。

圖1為一種用于血糖檢測的光聲探測頭的結(jié)構(gòu)圖，該結(jié)構(gòu)由LD光源1、分光鏡7、折射三棱鏡5、硅光電池8、指示燈、電纜、微型電機6、微型陣列式換能器10、DOE(衍射光學器件)9以及校準透鏡3組成。LD光源1放置于內(nèi)嵌的支撐面2上，凸透鏡由兩固定層固定。

LD光源1出射準平行光，經(jīng)過校準透鏡3準直，經(jīng)過三棱鏡5后得到偏轉(zhuǎn)光線，偏轉(zhuǎn)光照射到下方的分光鏡7上，在分光鏡7的作用一部分光線穿過分光鏡7照射到DOE 9上，另一部分透過硅光電池8接入指示燈，觀察光源穩(wěn)定性。偏轉(zhuǎn)光經(jīng)過DOE 9的匯聚作用在物體表面形成聚焦點，位于探測頭下部的微型陣列式傳感器10，接收超聲信號；三棱鏡5后接微型電機6，實現(xiàn)三棱鏡6的轉(zhuǎn)動，則偏轉(zhuǎn)光線會發(fā)生變化，實現(xiàn)掃描功能；可得到超聲的信號。

所述LD光源1的出射光采用波段近紅外波段的光束；

所述凸透鏡用于對LD光源的出射光進行校準。

所述三棱鏡5與微型電機6相連，經(jīng)準直的光照射在三棱鏡上發(fā)生微動，實現(xiàn)對一小區(qū)域的掃描。

所述分光鏡7采用半透半反的結(jié)構(gòu)，來自三棱鏡5的偏轉(zhuǎn)光線一部分透過到下面的DOE 9上，一部分反射到正對著的硅光電池8上。

所述硅光電池8，位于整個光聲探測頭的上部，接收來自分光鏡7反射的光線，將光能轉(zhuǎn)換成電能。同時硅光電池和指示燈通過傳輸電纜連接成閉合回路，通過指示燈觀察光源穩(wěn)定性。

所述DOE9采用半球型結(jié)構(gòu)放置于探測頭的底部，用于匯聚來自分光鏡的光束。

所述陣列式超聲換能器10位于探測頭底面的四周，超聲換能器的宜用尺寸應較小。超聲沿皮膚垂直方向能量最強，優(yōu)化超聲換能器的數(shù)量與空間分布進行，獲得較強超聲強度與時間信號。

利用上述方法，具體步驟如下：第一步：啟動微型電機6，LD光源1發(fā)出近紅外波段的準平行光。第二步；由于光束存在發(fā)散角，經(jīng)過凸透鏡3，獲得平行光，平行光照射在三棱鏡5上，發(fā)生偏轉(zhuǎn)；偏轉(zhuǎn)光線照射在下方的分光鏡7上，一部分偏轉(zhuǎn)光反射到正對著的硅光電池8上，一部分透過分光鏡到下方的DOE 9上匯聚于焦點，照射與物體表面血管；硅光電池8外接指示燈，觀察穩(wěn)定性；另一方面，微型電機6轉(zhuǎn)動帶動三棱鏡5微動，實現(xiàn)光束的微動，得到一小片區(qū)域掃描的目的。第三步：位于探測頭底部的微型換能器11，接收超聲信號。

與現(xiàn)有技術(shù)相比,采用上述方案，本發(fā)明的益處在于：采用微型整列式換能器，減小了整個裝置的體積大小，便于以后續(xù)裝置實現(xiàn)一體化封裝效果，能夠有效地實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的小型化和提高實用性；采用三棱鏡來實現(xiàn)區(qū)域掃描。采用DOE使光束聚集于皮下，極大提高了光聲信號的激發(fā)效率；本專利采用微型電機微動光路，簡單裝置實現(xiàn)了一片區(qū)域的掃面，大大減少了相關(guān)實驗的時間，有利于的項目的，可用于后期血糖檢測的血管定位，提高血糖檢測的準確性。

本發(fā)明不局限于上述具體的實施方式，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員從上述構(gòu)思出發(fā)，不經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動，所做出的種種變換，均落在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。