本實用新型涉及血管顯像儀設(shè)計及制造領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于共聚焦的血管顯像儀。

背景技術(shù)：

隨著人們生活水平的日益提高，肥胖患者人群不斷增多，加之嬰幼兒和ICU病房患者對醫(yī)護人員扎針穿刺技術(shù)的高精準要求，使得在醫(yī)患關(guān)系本就脆弱的現(xiàn)實情況下，患者對多次扎針、甚至扎不上針的情況變得十分敏感。利用了血管中血紅蛋白對近紅外光的吸收率與其他組織不同的原理，將皮下血管原位投影顯示在皮膚表面，目前市場上出現(xiàn)了“投影式紅外血管顯像儀”，采用近紅外圖像傳感器(Charge-coupled Device，CCD)對血管進行成像，并采用可見光將血管位置投影到皮膚上，部分解決了肥胖患者和嬰幼兒患者扎針難的問題。

現(xiàn)有的基于CCD的近紅外成像技術(shù)只能提供血管的橫向位置信息，而不能提供血管的縱向位置信息。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是：一種利用共聚焦技術(shù)的無損光學(xué)層析能力，并在體原位實時提供血管的三維位置信息的基于共聚焦的血管顯像儀。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用下述技術(shù)方案：

一種基于共聚焦的血管顯像儀，包括：光源模塊、共聚焦掃描模塊、探測模塊、彩色投影模塊及系統(tǒng)控制模塊，其中：

所述共聚焦掃描模塊包括XY光束掃描機構(gòu)及掃描透鏡機構(gòu)，所述XY光束掃描機構(gòu)用于驅(qū)動光斑遍歷待成像區(qū)域，所述掃描透鏡機構(gòu)用于實現(xiàn)不同深度層次的光學(xué)聚焦；所述探測模塊包括帶針孔的探測器、聚焦透鏡及分光機構(gòu)，所述系統(tǒng)控制模塊與所述XY光束掃描機構(gòu)、所述掃描透鏡機構(gòu)、所述探測器及所述彩色投影模塊均電性連接；

所述光源模塊出射的照明光經(jīng)所述分光機構(gòu)反射后依次進入所述XY光束掃描機構(gòu)及所述掃描透鏡機構(gòu)后聚焦于待檢測組織上，所述待檢測組織吸收所述照明光產(chǎn)生并反射近紅外光；

所述近紅外光光束依次經(jīng)所述掃描透鏡機構(gòu)、所述XY光束掃描機構(gòu)后透射出所述分光機構(gòu)、再經(jīng)所述聚焦透鏡聚焦于所述探測器的針孔處，所述探測器接收近紅外光信號并將所述紅外光信號轉(zhuǎn)化為光電信號后傳輸至所述系統(tǒng)控制模塊；

所述系統(tǒng)控制模塊根據(jù)所述光電信號和所述共聚焦掃描模塊的掃描位置對所述待檢測組織的血管位置進行標(biāo)記，生成表征所述待檢測組織的血管深度信息的血管信息圖像，并將所述血管信息圖像傳輸至所述彩色投影模塊；

所述彩色投影模塊根據(jù)所述血管信息圖像對所述待檢測組織的皮膚成像區(qū)域進行可見光彩色投影。

在一些實施例中，所述光源模塊包括近紅外光源。

在一些實施例中，所述掃描透鏡機構(gòu)具有Z軸位移功能。

在一些實施例中，所述探測器為近紅外探測器。

在一些實施例中，所述系統(tǒng)控制模塊還電性連接于所述光源模塊。

本實用新型采用上述技術(shù)方案的優(yōu)點是：

本實用新型提供的一種基于共聚焦的血管顯像儀，包括：光源模塊、共聚焦掃描模塊、探測模塊、彩色投影模塊及系統(tǒng)控制模塊，所述共聚焦掃描模塊包括XY光束掃描機構(gòu)及掃描透鏡機構(gòu)，所述探測模塊包括帶針孔的探測器、聚焦透鏡及分光機構(gòu)，所述光源模塊出射的照明光經(jīng)所述分光機構(gòu)反射后依次進入所述XY光束掃描機構(gòu)及所述掃描透鏡機構(gòu)后聚焦于待檢測組織上，所述待檢測組織吸收所述照明光產(chǎn)生并反射近紅外光；所述近紅外光光束依次經(jīng)所述掃描透鏡機構(gòu)、所述XY光束掃描機構(gòu)后透射出所述分光機構(gòu)、再經(jīng)所述聚焦透鏡聚焦于所述探測器的針孔處，所述探測器接收近紅外光信號并將所述紅外光信號轉(zhuǎn)化為光電信號后傳輸至所述系統(tǒng)控制模塊；所述系統(tǒng)控制模塊根據(jù)所述光電信號和所述共聚焦掃描模塊的掃描位置對所述待檢測組織的血管位置進行標(biāo)記，生成表征所述待檢測組織的血管深度信息的血管信息圖像，并將所述血管信息圖像傳輸至所述彩色投影模塊，所述彩色投影模塊根據(jù)所述血管信息圖像對所述待檢測組織的皮膚成像區(qū)域進行可見光彩色投影，本實用新型提供的基于共聚焦的血管顯像儀，利用共聚焦技術(shù)的無損光學(xué)層析能力，可以提供血管的三維位置信息，能為醫(yī)護人員更好的提供肥胖患者和嬰幼兒患者血管信息，方便醫(yī)護人員進行扎針，減輕患者的痛苦，提高穿刺成功率，縮短穿刺時間，降低醫(yī)護人員的工作強度，減少醫(yī)療糾紛，提高醫(yī)院信譽。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例提供的基于共聚焦的血管顯像儀結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：光源模塊110、共聚焦掃描模塊120、探測模塊130、系統(tǒng)控制模塊140、彩色投影模塊150、XY光束掃描機構(gòu)121、掃描透鏡機構(gòu)122、探測器131、聚焦透鏡132、分光機構(gòu)133。

具體實施方式

請參考圖1為本實用新型實施例提供的基于共聚焦的血管顯像儀100的結(jié)構(gòu)示意圖，包括：光源模塊110、共聚焦掃描模塊120、探測模塊130、系統(tǒng)控制模塊140及彩色投影模塊150。

優(yōu)選地，所述光源模塊110包括近紅外光源。這里需要說明的是，與傳統(tǒng)血管顯像儀使用的近紅外光源不同，傳統(tǒng)的血管顯像儀使用的照明方式是面照明，而實用新型提供的共聚焦成像方式中，采用的照明方式是點照明。

可以理解，近紅外光源用于在對皮下血管成像過程中的照明光，在共聚焦掃描成像過程中，利用血管和皮膚其他組織對近紅外光吸收率的差異來實現(xiàn)皮下血管和其他組織的區(qū)別。

所述共聚焦掃描模塊120包括XY光束掃描機構(gòu)121及掃描透鏡機構(gòu)122。所述XY光束掃描機構(gòu)121用于驅(qū)動光斑遍歷待成像區(qū)域，所述掃描透鏡機構(gòu)122用于實現(xiàn)不同深度層次的光學(xué)聚焦。

優(yōu)選地，所述掃描透鏡機構(gòu)122具有Z軸位移功能。

探測模塊130包括帶針孔的探測器131、聚焦透鏡132及分光機構(gòu)133。

所述探測器130為近紅外探測器。需要說明的是，傳統(tǒng)血管顯像儀也使用可以接收紅外光的面陣探測器。而在本實用新型提供的在共聚焦成像中，一般可以采用如APD，PMT等點探測器，同時，也可以采用面陣探測器的情況。

可以理解，帶針孔的紅外探測器用于接收來自皮膚的反射近紅外光信號，并將其轉(zhuǎn)化為電信號并傳遞給系統(tǒng)控制模塊140，其中針孔起到空間濾波器的作用。聚焦透鏡132用于將來自掃描系統(tǒng)的平行光束聚焦。分光機構(gòu)133用于將照明光導(dǎo)向掃描機構(gòu)，將信號光導(dǎo)向探測器光路。

系統(tǒng)控制模塊140與所述XY光束掃描機構(gòu)121、所述掃描透鏡機構(gòu)122、所述探測器131及所述彩色投影模塊150均電性連接。

可以理解，系統(tǒng)控制模塊140通過控制共聚焦掃描模塊，采用共聚焦點成像的方式對皮膚進行快速三維光學(xué)層析成像，獲得表層血管在皮膚的三維位置信息，而通過表層血管在皮膚的三維位置信息生成成像區(qū)域的三維血管信息圖，該信息圖中采用不同的色彩代表血管的不同深度。

優(yōu)選地，所述系統(tǒng)控制模塊140還電性連接于所述光源模塊110，用于控制光源模塊110出射光束的功率和波長。

本實用新型提供的基于共聚焦的血管顯像儀100其工作原理如下：

所述光源模塊110出射的照明光經(jīng)所述分光機構(gòu)133反射后依次進入所述XY光束掃描機構(gòu)121及所述掃描透鏡機構(gòu)122后聚焦于待檢測組織上，所述待檢測組織吸收所述照明光產(chǎn)生并反射近紅外光；

所述近紅外光光束依次經(jīng)所述掃描透鏡機構(gòu)122、所述XY光束掃描機構(gòu)121后透射出所述分光機構(gòu)133、再經(jīng)所述聚焦透鏡132聚焦于所述探測器131的針孔A處，所述探測器接131收近紅外光信號并將所述紅外光信號轉(zhuǎn)化為光電信號后傳輸至所述系統(tǒng)控制模塊140；

所述系統(tǒng)控制模塊140根據(jù)所述光電信號和所述共聚焦掃描模塊120的掃描位置對所述待檢測組織的血管位置進行標(biāo)記，生成表征所述待檢測組織的血管深度信息的血管信息圖像，并將所述血管信息圖像傳輸至所述彩色投影模塊150；

所述彩色投影模塊150根據(jù)所述血管信息圖像對所述待檢測組織的皮膚成像區(qū)域進行可見光彩色投影。

本實用新型提供的基于共聚焦的血管顯像儀100，利用共聚焦技術(shù)的無損光學(xué)層析能力，可以提供血管的三維位置信息，能為醫(yī)護人員更好的提供肥胖患者和嬰幼兒患者血管信息，方便醫(yī)護人員進行扎針，減輕患者的痛苦，提高穿刺成功率，縮短穿刺時間，降低醫(yī)護人員的工作強度，減少醫(yī)療糾紛，提高醫(yī)院信譽。

當(dāng)然本實用新型的基于共聚焦的血管顯像儀還可具有多種變換及改型，并不局限于上述實施方式的具體結(jié)構(gòu)?？傊?，本實用新型的保護范圍應(yīng)包括那些對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說顯而易見的變換或替代以及改型。