本發(fā)明涉及成像技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種太赫茲成像系統(tǒng)。
背景技術(shù):
太赫茲成像作為一種新穎的成像方式在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用近年來備受青睞,太赫茲波較紅外光具有好的穿透能力,較x射線具有較低的光子能量,因此在活體探測方面有很大的優(yōu)勢。太赫茲波相對于其他電磁波的優(yōu)越性在于,太赫茲波對細胞間質(zhì)水有很高的敏感性,對人體無害,空間分辨率高,可達幾十微米,能清晰呈現(xiàn)病變組織的內(nèi)部圖像,很清晰的看到一些病變組織的病變,方便醫(yī)生診斷。
然而,現(xiàn)有的太赫茲成像系統(tǒng)在臨床醫(yī)學(xué)上僅僅用在腦部疾病的檢測上,并不能很好地發(fā)揮太赫茲波本身具有的優(yōu)勢。尤其是在婦科疾病診斷中,理論可以運用太赫茲波的優(yōu)勢來進行無創(chuàng)傷診斷。但是,因為陰道環(huán)境的特殊性,現(xiàn)有的太赫茲成像系統(tǒng)并不能適應(yīng)其弱酸性環(huán)境。
在目前的婦科疾病診斷中,陰道檢查是婦科常規(guī)檢查中重要的一項,陰道檢查可用來檢查陰道炎、宮頸糜爛、宮頸息肉、宮頸上皮內(nèi)瘤樣病變、宮頸癌等婦科疾病。目前陰道檢查主要是用到的是電子陰道鏡,電子陰道鏡可將觀察到的陰道圖像放大供醫(yī)生查看,醫(yī)生通過放大的陰道圖像可發(fā)現(xiàn)肉眼不可見的病變。
現(xiàn)有的電子陰道鏡利用普通光源進行照明,能將觀測到的病變部位圖像放大10-40倍,現(xiàn)有的電子陰道鏡主要包括陰道鏡本體、充電插孔、拍照/定格鍵和led發(fā)光裝置,陰道鏡本體上設(shè)置有擴陰器,led發(fā)光裝置嵌入安裝在陰道鏡本體的內(nèi)部,led發(fā)光裝置的右側(cè)設(shè)置有婦科視檢鏡。但是婦科視檢鏡從擴陰器張開處對陰道表皮進行照視,擴陰器的張口有限導(dǎo)致了照視陰道壁的視野有限。
因此,急需研制出一種專門用來進行陰道檢測的太赫茲成像系統(tǒng)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明目的之一是提供一種能夠?qū)﹃幍赖碾[藏病變進行成像并對人體沒有傷害的太赫茲成像系統(tǒng),目的之二是提供一種能夠?qū)﹃幍赖碾[藏病變進行成像的太赫茲成像系統(tǒng)的成像方法。
本方案中的太赫茲成像系統(tǒng),包括反射板和用于產(chǎn)生太赫茲波的太赫茲發(fā)射器,所述反射板與太赫茲發(fā)射器發(fā)射的太赫茲波的水平方向的夾角為135°,沿太赫茲波的反射方向上設(shè)有第一接收器,所述第一接收器通過光纖連接有用于對太赫茲波成像的信號處理裝置,所述信號處理裝置輸出端電連接有成像顯示裝置,還包括陰道鏡本體和設(shè)置在陰道鏡本體上的擴陰器,所述陰道鏡本體內(nèi)部還設(shè)置有第二接收器,所述第二接收器通過光纖連接到信號處理裝置輸入端,所述太赫茲發(fā)射器發(fā)射的太赫茲波通過光纖傳導(dǎo)到陰道鏡本體內(nèi),所述擴陰器上設(shè)有可調(diào)節(jié)擴陰器張合的調(diào)節(jié)裝置,所述第二接收器朝向擴陰器出口的方向上,所述第二接收器電連接有可控制第二接收器轉(zhuǎn)動的電機,所述擴陰器外壁上設(shè)有凹槽,所述凹槽中可拆卸設(shè)置有可容納用于病變部位顯形的液體的置液管。
本方案的原理是:在使用本方案中的太赫茲成像系統(tǒng)時,先把擴陰器輕推進陰道,太赫茲發(fā)射器發(fā)射出太赫茲波,太赫茲波經(jīng)反射板反射后形成反射波入射到第一接收器;穿透過反射板的透射波照射到陰道內(nèi),透射波經(jīng)陰道壁反射后,透射波入射到第二接收器,第二接收器將攜帶陰道圖像的反射后的透射波傳遞到信號處理裝置進行處理成像,信號處理裝置把陰道圖像傳遞到成像顯示裝置進行顯示;在第二接收器接收反射后的透射波過程中,電機控制第二接收器旋轉(zhuǎn),由于陰道不是規(guī)則的,經(jīng)過陰道反射后的透射波方向不固定,第二接收器不會固定地接收單一方向上反射回來的透射波,使第二接收器在轉(zhuǎn)動時可接收到各個方向上經(jīng)陰道反射后的透射波;當(dāng)醫(yī)生通過陰道圖像發(fā)現(xiàn)病癥時,擠壓置液管以噴灑出液體用于進一步顯形患處形態(tài),讓醫(yī)生可進一步判斷患者的病癥以確診;當(dāng)需要對患處進行治療時,可在置液管中填充治療用的藥物,在發(fā)現(xiàn)病變時,可在檢查同時完成治療藥物的噴灑;當(dāng)完成一位患者的檢測后,可拆下置液管進行更換或消毒。
本方案的有益效果是:1.太赫茲波的穿透力強,對太赫茲波經(jīng)待檢測部位反射后的波進行成像,能顯現(xiàn)出待檢測部位處隱藏的病變,避免了只照射到表皮造成的診斷失誤,而且對人體不會造成損傷,更安全;2.現(xiàn)有技術(shù)主要是通過待檢測部位的照片和直接在待檢測部位涂抹醋酸或碘液來顯形病變,本方案在從反射太赫茲波成像圖像中初步發(fā)現(xiàn)病變后,再擠出置液管中的液體進一步使病變顯形以確診,避免現(xiàn)有技術(shù)中直接在待檢查部位噴灑液體來觀察確診病變,避免了在健康的待檢測部位使用液體,對健康的待檢測部位造成的傷害;3.先由太赫茲波顯形出病變,再噴灑液體進一步顯形病變,避免了現(xiàn)有技術(shù)中只對待檢測處直接簡單成像,只照射到表皮造成的診斷失誤;4.現(xiàn)有技術(shù)中只對擴陰器撐開的部分進行照相,視野非常局限,本方案在檢查病變時,電機控制第二接收器轉(zhuǎn)動,使第二接收器能接收到各個方向上反射回來的太赫茲透射波,通過反射信號的成像得到的圖像范圍更廣,能看到更大范圍的圖像,更容易發(fā)現(xiàn)病變。
進一步,所述太赫茲發(fā)射器為飛秒激光器。
飛秒是一種時間單位,1飛秒只有1秒的一千萬億分之一,飛秒是指的脈沖持續(xù)時間。由于待檢測部位周圍是柔軟的,不是固定形態(tài)的,飛秒激光器產(chǎn)生的脈沖每次入射到待檢測部位的點不一樣,可反射回不同點處的太赫茲波,增大了檢測面積。
進一步,所述凹槽底部設(shè)有滑槽,所述置液管上固設(shè)有與滑槽匹配的凸棱。
置液管可沿滑槽滑動,當(dāng)醫(yī)生觀測到陰道壁有病變時,可調(diào)整置液管的位置,使置液管內(nèi)的液體以不同角度噴出,以噴到不同的方位上。
進一步,所述置液管表面覆蓋有彈性的薄膜。
薄膜使置液管與擴陰器整體的外表面更為平滑,保證在推動置液管檢測婦科疾病時,置液管不會對陰道壁造成損傷。
進一步,所述擴陰器為硅膠制成的擴陰器,所述擴陰器的端部為弧形結(jié)構(gòu)。
硅膠制成的擴陰器更柔軟,避免了鋼制的擴陰器損傷患者的陰道,弧形結(jié)構(gòu)的擴陰器端部無棱角,更貼合皮膚,不容易損傷陰道表面的皮膚;弧形結(jié)構(gòu)的擴陰器端部,可使置液管中噴灑醋酸時沿弧形面的切線方向射出,可根據(jù)不同部位調(diào)節(jié)置液管的位置,從而得使置液管中液體以不同噴灑方向噴出,方便對患處進行噴灑以確定病變。
太赫茲成像系統(tǒng)的成像方法,包括以下步驟:
s1,太赫茲發(fā)射器發(fā)射出太赫茲波,太赫茲波經(jīng)反射板后形成反射波和透射過反射板的透射波,透射波通過陰道鏡本體從擴陰器的開口射到待檢測部位,透射波由待檢測部位再次反射;
s2,第一接收器接收反射波,第二接收器接收再次反射后的透射波;
s3,信號處理裝置通過光纖接收第一接收器和第二接收器傳遞的反射波和反射后的透射波,信號處理裝置對接收到的來自第一接收器和第二接收器的反射波和再次反射后的透射波分別進行處理成像;
s4,信號處理裝置把處理后的太赫茲波傳遞到成像顯示裝置;
s5,通過成像顯示裝置上的待檢測部位圖像判斷待檢測部位是否有病變,發(fā)現(xiàn)待檢測部位的病變時,擠壓置液管,將置液管中的液體擠出到待檢測部位使病變顯形。
利用太赫茲波可以觀察到隱藏的上皮組織和病變深入的程度,能夠及時發(fā)現(xiàn)病變,發(fā)現(xiàn)病變后再噴灑液體使病變處顯形,使檢查情況更加準確,提高了陰道檢查的準確性,能夠及時應(yīng)對病情的變化。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為圖1中擴陰器的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為圖2中置液管與擴陰器的連接示意圖;
圖4為本發(fā)明實施例的太赫茲波的發(fā)射與接收原理圖。
具體實施方式
下面通過具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
說明書附圖中的附圖標記包括:陰道鏡本體1、擴陰器2、太赫茲發(fā)射器3、第一接收器4、信號處理裝置5、第二接收器6、成像顯示裝置7、反射板8、待檢測部位9、調(diào)節(jié)裝置21、置液管22、通道23、薄膜24、凹槽25、電機61。
如圖1所示:陰道鏡本體1一端設(shè)有硅膠制成的擴陰器2,擴陰器2的端部為弧形結(jié)構(gòu),擴陰器2上設(shè)置有調(diào)節(jié)裝置21,調(diào)節(jié)裝置21可調(diào)節(jié)擴陰器2在使用時的張開角度,陰道鏡本體1內(nèi)部設(shè)置有第二接收器6,第二接收器6可接收到反射回來的太赫茲波,第二接收器6連接有電機61,電機61控制第二接收器6轉(zhuǎn)動以接收不同方向反射回來的太赫茲波。
如圖2和圖3所示:擴陰器2的端部包括兩片相對的弧形片,弧形片之間形成可看到患處的通道23,擴陰器2外側(cè)設(shè)有凹槽25,凹槽25底部開設(shè)有滑槽,凹槽25內(nèi)可拆卸設(shè)置有置液管22,置液管22上固定有與滑槽匹配的凸棱,擴陰器2外周上設(shè)置有覆蓋住置液管22的彈性的薄膜24。
如圖4所示:反射板8與太赫茲發(fā)射器3發(fā)射的太赫茲波的水平方向的夾角為135°,太赫茲發(fā)射器3發(fā)射出的太赫茲波經(jīng)過反射板8形成的反射波入射到第一接收器4,穿透過反射板8形成的透射波入射到待檢測部位9上,透射波經(jīng)過待檢測部位的反射再反射到第二接收器6,太赫茲成像裝置包括信號處理裝置5和成像顯示裝置7,第一接收器4和第二接收器6的輸出端通過光纖連接到信號處理裝置5,信號處理裝置5的輸出端連接到成像顯示裝置7。
太赫茲波透過反射板8形成的透射波經(jīng)過陰道壁的反射,反射后的透射波由第二接收器接收,電機控制第二接收器轉(zhuǎn)動,由于陰道壁的不規(guī)則形狀使得透射波反射后發(fā)散向多個方向,轉(zhuǎn)動的第二接收器可接收到各個方向上經(jīng)陰道反射后的透射波,并通過反射后的透射波對陰道壁成像;當(dāng)醫(yī)生通過陰道圖像發(fā)現(xiàn)病癥時,擠壓置液管以噴灑出液體用于進一步顯形患處形態(tài),當(dāng)需要對患處進行治療時,可在置液管中填充治療用的藥物,在發(fā)現(xiàn)病變時,可在檢查同時完成治療藥物的噴灑。
現(xiàn)有技術(shù)中只對擴陰器撐開的部分進行照相,視野非常局限,本方案在檢查病變時,電機控制第二接收器轉(zhuǎn)動,使第二接收器能接收到各個方向的反射信號,通過反射信號的成像得到的圖像范圍更廣,能看到更大范圍的圖像,更容易發(fā)現(xiàn)病變。
利用上述太赫茲成像系統(tǒng)對待檢測部位9成像的方法包括以下步驟:
s1,太赫茲發(fā)射器3發(fā)射出太赫茲波,太赫茲波經(jīng)反射板8后形成反射波和透射過反射板8的透射波,透射波通過陰道鏡本體1從擴陰器2的開口射到待檢測部位9,透射波由待檢測部位9再次反射;
s2,第一接收器4接收反射波,第二接收器6接收再次反射后的透射波;
s3,信號處理裝置5通過光纖接收第一接收器4和第二接收器6傳遞的反射波和反射后的透射波,信號處理裝置5對接收到來自第一接收器4和第二接收器6的反射波和反射后的透射波分別進行處理成像;
s4,信號處理裝置5把處理后的太赫茲波傳遞到成像顯示裝置7;
s5,通過成像顯示裝置7上的待檢測部位9圖像判斷待檢測部位9是否有病變,發(fā)現(xiàn)待檢測部位9的病變時,擠壓置液管22,將置液管22中的液體擠出到待檢測部位9使顯形病變。
本實施例中,待檢測部位9為陰道壁,置液管22中的液體可以是醋酸,太赫茲發(fā)射器3采用現(xiàn)有的太赫茲波發(fā)射器作為太赫茲波源,例如可采用飛秒激光器,第一接收器4和第二接收器6采用現(xiàn)有的體積較小的超快太赫茲探測器,信號處理裝置5使用現(xiàn)有的太赫茲波譜成像技術(shù),可利用陰道壁的太赫茲波反射譜對掃描到的陰道進行成像,對反射譜的幅度和相位的二維信息譜進行分析處理得到圖像,成像顯示裝置7采用現(xiàn)有的醫(yī)用顯示裝置來呈現(xiàn)圖像,例如可使用安立信的醫(yī)用顯示器。
利用太赫茲波穿透性好的特性,接收帶有組織病變圖像的太赫茲波,能顯現(xiàn)出待檢測部位9處隱藏的病變,避免了只照射到表皮而發(fā)現(xiàn)不了病變。
在對病變組織成像時,先從太赫茲波成像的圖形中找到病變部位,再噴灑置液管22中的液體進一步顯形病變部位,避免了在健康的待檢測部位9直接使用液體時造成的傷害,更準確地顯現(xiàn)病變,避免誤診。
以上所述的僅是本發(fā)明的實施例,方案中公知的具體結(jié)構(gòu)及特性等常識在此未作過多描述。應(yīng)當(dāng)指出,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明結(jié)構(gòu)的前提下,還可以作出若干變形和改進,這些也應(yīng)該視為本發(fā)明的保護范圍,這些都不會影響本發(fā)明實施的效果和專利的實用性。本申請要求的保護范圍應(yīng)當(dāng)以其權(quán)利要求的內(nèi)容為準,說明書中的具體實施方式等記載可以用于解釋權(quán)利要求的內(nèi)容。