本發(fā)明涉及醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域,特別是一種多光譜皮膚檢測(cè)儀。
背景技術(shù):
皮膚病是發(fā)生在體表皮膚、毛發(fā)、黏膜等部位的疾病。皮膚病為常見、多發(fā)性疾病,使患者難受(疼痛、瘙癢)、難看(如痤瘡、白癜風(fēng)等)、失能(如關(guān)節(jié)型銀屑病、硬皮病等),甚至死亡(如重癥藥疹、天皰瘡、紅斑狼瘡等)。皮膚病的皮損表現(xiàn)、皮損的發(fā)生和發(fā)展過程,反映了疾病的性質(zhì)、轉(zhuǎn)歸。單靠醫(yī)生“眼看、手摸”,易受觀察者生理、心理和外界環(huán)境等因素影響,即使經(jīng)驗(yàn)豐富的醫(yī)生也難十分準(zhǔn)確表達(dá)和判斷各種各樣的膚色以及皮膚病變部位的細(xì)微變化,更無法真實(shí)記錄、客觀比較病情轉(zhuǎn)歸及治療效果。
現(xiàn)有的皮膚檢測(cè)設(shè)備多用于門診診斷,檢測(cè)效率低,私密性不佳,使患者的使用體驗(yàn)不佳,甚至造成患者的抵觸心理。尤其是在涉及全身體表檢查的情形下,現(xiàn)有的門診皮膚檢測(cè)設(shè)備難以滿足患者的要求。
中國(guó)專利文獻(xiàn)CN 105380609 A提供了一種基于多光譜的皮膚檢測(cè)方法與系統(tǒng),包括光譜采集步驟、光譜預(yù)處理步驟、皮膚特性參數(shù)測(cè)定步驟、評(píng)測(cè)模型建立步驟、皮膚特性檢測(cè)步驟 ;系統(tǒng)包括檢測(cè)探頭裝置,光譜探測(cè)裝置,系統(tǒng)控制裝置,數(shù)據(jù)處理反饋裝置 ;檢測(cè)探頭裝置由多個(gè) LED 光源,濾波片和光纖組成 ;光源頭裝置由白光 LED 和多個(gè)用于熒光光譜激發(fā)的不同峰值波長(zhǎng)的 LED 構(gòu)成 ;光纖裝置為大芯徑光纖 ;光譜探測(cè)裝置由小型光譜儀或集成了帶通濾光片和光探測(cè)器的組合系統(tǒng)構(gòu)成 ;系統(tǒng)控制裝置由微處理器和驅(qū)動(dòng)控制電路組成 ;數(shù)據(jù)處理反饋裝置包括微處理器和顯示屏。本發(fā)明是基于多光譜的大信息量、低背景噪聲、快速、有效的檢測(cè) ;檢測(cè)系統(tǒng)廉價(jià)、便攜、小型 ;能用于皮膚綜合特性參數(shù)的全面的無損檢測(cè)。但是該系統(tǒng)仍存在檢測(cè)效率較低,用于全身體表檢測(cè)時(shí),私密性不佳的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種多光譜皮膚檢測(cè)儀,能夠快速對(duì)患者做出全面檢查,且檢測(cè)效率高,降低醫(yī)生的工作強(qiáng)度,私密性較佳,能夠滿足患者的就診要求。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種多光譜皮膚檢測(cè)儀,包括倉(cāng)室,倉(cāng)室的側(cè)壁設(shè)有側(cè)部成像裝置。
優(yōu)選的方案中,所述的側(cè)部成像裝置上設(shè)有氙氣燈和圖像采集裝置,在圖像采集裝置之前設(shè)有可切換的濾光片;
所述的圖像采集裝置之前設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)框架,在轉(zhuǎn)動(dòng)框架上設(shè)有至少一片窄帶濾光片。
優(yōu)選的方案中,在轉(zhuǎn)動(dòng)框架上設(shè)有1~6片窄帶濾光片。
優(yōu)選的方案中,在轉(zhuǎn)動(dòng)框架上還設(shè)有偏振濾光片和空位。
優(yōu)選的方案中,側(cè)部成像裝置上還設(shè)有至少一個(gè)LED光源。
優(yōu)選的方案中,側(cè)部成像裝置與升降裝置連接。
優(yōu)選的方案中,在倉(cāng)室的側(cè)壁還設(shè)有多個(gè)輔助照明裝置;在倉(cāng)室的頂部設(shè)有頂部成像裝置。
優(yōu)選的方案中,在倉(cāng)室內(nèi)還設(shè)有手持式皮膚檢測(cè)裝置,手持式皮膚檢測(cè)裝置與交互式顯示裝置連接。
優(yōu)選的方案中,所述的側(cè)部成像裝置最少為三組,在側(cè)壁沿圓周均布。
優(yōu)選的方案中,所述的側(cè)部成像裝置最少為一組,在倉(cāng)室的中間底部設(shè)有轉(zhuǎn)臺(tái)。
本發(fā)明提供的一種多光譜皮膚檢測(cè)儀,能夠利用多光譜對(duì)患者的體表進(jìn)行全面檢測(cè),克服正常光線下,部分皮膚病難以被發(fā)現(xiàn)的弊端,使患者能夠及早治療,降低治療費(fèi)用,提高治療效果。且私密性高,便于為患者所接受。優(yōu)選的方案中,采用可升降的側(cè)部成像裝置和轉(zhuǎn)臺(tái),能夠以掃描的方式獲取患者的體表信息,降低了設(shè)備的整體成本。設(shè)置的手持式皮膚檢測(cè)裝置,能夠在初步全面檢測(cè)的指引下,對(duì)局部皮膚作更細(xì)致的檢測(cè),設(shè)置的交互式顯示裝置,能夠以交互的方式指導(dǎo)用戶自行完成檢測(cè)項(xiàng)目,在降低醫(yī)生勞動(dòng)強(qiáng)度,提高醫(yī)生診療效率的同時(shí),也提高了私密性。本發(fā)明采用可見光和近紅外光、伍德氏光和偏振光組合的方式,對(duì)全身皮膚進(jìn)行無損傷檢測(cè),測(cè)量精度高。通過測(cè)量皮膚表面熒光光譜,協(xié)助診斷皮膚病性質(zhì)及皮膚表面微生物感染種類。能夠精確測(cè)量并記錄皮損面積,客觀記錄病情變化,有助于指導(dǎo)治療。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)主視示意圖。
圖2為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)俯視示意圖。
圖3為本發(fā)明中圖像采集裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本發(fā)明中頂部成像裝置和側(cè)部成像裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本發(fā)明中轉(zhuǎn)臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:倉(cāng)室1,倉(cāng)室門101,頂部成像裝置2,氙氣燈201,第一LED光源202,第二LED光源203,第三LED光源204,圖像采集裝置205,窄帶濾光片206,轉(zhuǎn)動(dòng)框架207,偏振濾光片208,空位209,側(cè)部成像裝置3,交互式顯示裝置4,轉(zhuǎn)臺(tái)5,轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)盤51,轉(zhuǎn)臺(tái)定盤52,轉(zhuǎn)臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置6,電機(jī)61,蝸輪蝸桿減速器62,齒輪組63,升降裝置7,手持式皮膚檢測(cè)裝置8,數(shù)據(jù)采集裝置9,顯示裝置10,輔助照明裝置11。
具體實(shí)施方式
如圖1~5中,一種多光譜皮膚檢測(cè)儀,包括倉(cāng)室1,本例中的倉(cāng)室1為一遮光的密閉空間,具有良好的通風(fēng),倉(cāng)室1的側(cè)壁設(shè)有側(cè)部成像裝置3,可選的多個(gè)側(cè)部成像裝置3沿著倉(cāng)室的內(nèi)壁布置,每個(gè)側(cè)部成像裝置3執(zhí)行不同的檢測(cè)功能,例如分別采用日光、伍德氏光或其他近紅外光以及偏振光照射皮膚,以獲得不同光照條件下的皮膚影像,為醫(yī)生的診斷提供依據(jù),伍德氏光的波長(zhǎng)分布在295-420nm,優(yōu)選為320-400nm,由此獲得熒光成像,例如用于診斷白癜風(fēng),白癜風(fēng)會(huì)有明顯的熒光。其他近紅外光波長(zhǎng)為650~1000nm。用于診斷癌變、過敏或痤瘡。
另一可選的方案中,所述的側(cè)部成像裝置3最少為三組,在側(cè)壁沿圓周均布。通過側(cè)部成像裝置3的依次成像,每個(gè)側(cè)部成像裝置3都具有日光、伍德氏光或其他近紅外光以及偏振光照射皮膚,獲得不同光照條件下的皮膚影像的功能。由此結(jié)構(gòu),能夠提高診斷的速度,但是相對(duì)成本也較高。
另一可選的方案如圖1中,在倉(cāng)室1的中部設(shè)有旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)臺(tái)5。由此結(jié)構(gòu),通過轉(zhuǎn)臺(tái)5的轉(zhuǎn)動(dòng),使身體的各個(gè)部位均被側(cè)部成像裝置3依次掃描。掃描過程為,轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)過1個(gè)轉(zhuǎn)角,例如30°后暫停,各個(gè)側(cè)部成像裝置3依次啟動(dòng),分別完成不同的圖像采集任務(wù),然后轉(zhuǎn)臺(tái)再轉(zhuǎn)過1個(gè)轉(zhuǎn)角,以此類推,完成整個(gè)身體表面的圖像掃描,建立基于不同光譜的三維圖像,便于醫(yī)生快速診斷結(jié)果。圖像掃描后輸入到數(shù)據(jù)采集裝置9內(nèi),并在顯示裝置10中顯示,涉及數(shù)據(jù)采集的步驟均為現(xiàn)有技術(shù)中常用的,此處不再贅述。
本例中的轉(zhuǎn)臺(tái)5設(shè)有轉(zhuǎn)臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置6,具體結(jié)構(gòu)為,轉(zhuǎn)臺(tái)5分為,轉(zhuǎn)臺(tái)定盤52和轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)盤51,在轉(zhuǎn)臺(tái)定盤52和轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)盤51之間設(shè)有推力軸承,優(yōu)選采用圓錐滾子軸承。本例中的轉(zhuǎn)臺(tái)5采用了凸臺(tái)的結(jié)構(gòu),以避免使用過程中,需要挖地基的問題。轉(zhuǎn)臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置6中,電機(jī)61與蝸輪蝸桿減速器62的蝸桿連接,蝸輪蝸桿減速器62的蝸輪輸出軸通過齒輪組63與轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)盤51連接,采用其他可替換的傳動(dòng)裝置,例如同步帶傳動(dòng)或鏈傳動(dòng)也是可行的。優(yōu)選的電機(jī)61采用可調(diào)速電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī),通過設(shè)置的編碼器或光電傳感器,由主控裝置控制轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)盤51的轉(zhuǎn)角,以使轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)盤51暫時(shí)停止,便于獲得高精度的圖像。
優(yōu)選的方案中,在倉(cāng)室1的頂部設(shè)有頂部成像裝置2。由此結(jié)構(gòu),便于獲得更為精密清晰的圖像。
優(yōu)選的方案如圖中,所述的側(cè)部成像裝置3和頂部成像裝置2上設(shè)有氙氣燈201和圖像采集裝置205,在圖像采集裝置205之前設(shè)有可切換的濾光片。由此結(jié)構(gòu),以氙氣燈201產(chǎn)生全光譜的光線,以模擬日光,經(jīng)過切換不同的濾光片,使圖像采集裝置205獲取不同的光譜圖像。本例中的圖像采集裝置并不僅僅用于診斷,采用偏振濾光片208的結(jié)構(gòu)還能夠采集無高光的圖像,以利于在建模過程中作為曲面貼圖的基準(zhǔn)。即建模以偏振濾光片208采集的圖像作為基準(zhǔn),其余圖像則以偏振濾光片208的圖像的坐標(biāo)進(jìn)行變換后直接貼圖生成三維影像,由此大幅減少了建模過程中的計(jì)算量。圖像采集裝置205優(yōu)選的采用陣列式ccd或cmos傳感器作為采集裝置。本例中將多光譜集成在一個(gè)成像裝置中,由此能夠在倉(cāng)室1內(nèi)僅設(shè)置一個(gè)側(cè)部成像裝置3和頂部成像裝置2即可,從而降低了設(shè)備的成本。
優(yōu)選的方案如圖3中,所述的圖像采集裝置205之前設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)框架207,在轉(zhuǎn)動(dòng)框架207上設(shè)有至少一片窄帶濾光片206。優(yōu)選的方案中,在轉(zhuǎn)動(dòng)框架207上設(shè)有1~6片窄帶濾光片206。優(yōu)選的方案中,在轉(zhuǎn)動(dòng)框架207上還設(shè)有偏振濾光片208和空位209。當(dāng)處于空位時(shí),則產(chǎn)生模擬的日光,而其他窄帶濾光片206則分別獲取295~1000nm下的光源圖像,例如分別對(duì)應(yīng),295-350nm,350-400nm,500-620nm,850-870nm和920-950nm等。通過該結(jié)構(gòu),進(jìn)一步降低了設(shè)備的成本。
優(yōu)選的方案如圖4中,側(cè)部成像裝置3和頂部成像裝置2上還設(shè)有至少一個(gè)LED光源。優(yōu)選的用不同波長(zhǎng)的LED激光管投射不同波長(zhǎng)激光,收集及檢測(cè)在皮膚表面的漫射熒光,定量確定不同皮膚病、代謝產(chǎn)物、微生物、藥物等性質(zhì)。由此結(jié)構(gòu),在成本增加不多的前提下,提供了更多的功能。
優(yōu)選的方案中,側(cè)部成像裝置3與升降裝置7連接。由此結(jié)構(gòu),便于降低圖像的畸變,獲得更為精密的圖像。優(yōu)選的,本例的升降裝置采用同步帶升降裝置。在倉(cāng)室1內(nèi)設(shè)有同步帶,同步帶的上端和底端設(shè)有帶輪,電機(jī)通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)帶輪旋轉(zhuǎn),優(yōu)選的電機(jī)采用伺服電機(jī)。
優(yōu)選的方案如圖1中,在倉(cāng)室1的側(cè)壁還設(shè)有多個(gè)輔助照明裝置11。由此結(jié)構(gòu),便于獲得無陰影的圖像,以提高三維圖片的拼接效果。
優(yōu)選的方案如圖1中,在倉(cāng)室1內(nèi)還設(shè)有手持式皮膚檢測(cè)裝置8,手持式皮膚檢測(cè)裝置8與交互式顯示裝置4連接。當(dāng)獲得體表皮膚的全面圖像后,根據(jù)對(duì)全面圖像的分析,找出異常位置,由軟件自動(dòng),或者由醫(yī)生指導(dǎo)患者,在異常位置以手持式皮膚檢測(cè)裝置8進(jìn)一步加以掃描檢測(cè)?;颊呖梢宰孕羞x擇是否保存當(dāng)前的圖像,或者刪除敏感部位的圖像。以提高私密性。交互式顯示裝置4優(yōu)選的為帶有觸控板的顯示設(shè)備,例如類似ipad的設(shè)備。手持式皮膚檢測(cè)裝置8優(yōu)選為多光譜皮膚毛發(fā)顯微電鏡和/或紫外線顯微照相機(jī)檢測(cè)設(shè)備。進(jìn)一步優(yōu)選的,還包括無接觸激光測(cè)厚儀。
以優(yōu)選的實(shí)施例進(jìn)一步說明如下,使用時(shí),患者從倉(cāng)室門101進(jìn)入到倉(cāng)室內(nèi),暴露體表皮膚,保持大字型或舉手的姿勢(shì)不動(dòng),各個(gè)頂部成像裝置2和側(cè)部成像裝置3依次成像,或者轉(zhuǎn)臺(tái)5轉(zhuǎn)動(dòng)30度,停止,頂部成像裝置2和側(cè)部成像裝置3依次以日光、偏振光、伍德氏光和近紅外光照射并采集圖像,并將圖像傳送至數(shù)據(jù)采集裝置9,進(jìn)行運(yùn)算、建模,得到三維人體圖像,異常位置進(jìn)行面積自動(dòng)計(jì)算。以便于醫(yī)生進(jìn)一步判斷治療效果。依次轉(zhuǎn)動(dòng)360°,完整的人體建模完成,醫(yī)生根據(jù)整個(gè)體表狀況,進(jìn)一步指示患者用手持式皮膚檢測(cè)裝置8對(duì)局部皮膚進(jìn)行掃描,以獲得更多局部位置的信息,患者能夠刪除敏感部位的影像后提交。通過以上步驟,實(shí)現(xiàn)高效率的體表皮膚檢測(cè)。
上述的實(shí)施例僅為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案,而不應(yīng)視為對(duì)于本發(fā)明的限制,本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征在不沖突的情況下,可以相互任意組合。本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求記載的技術(shù)方案,包括權(quán)利要求記載的技術(shù)方案中技術(shù)特征的等同替換方案為保護(hù)范圍。即在此范圍內(nèi)的等同替換改進(jìn),也在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。