專利名稱：乳腺診斷儀中的光學(xué)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種醫(yī)療診斷儀中的系統(tǒng)，尤其是一種適用于乳腺診斷儀中的光學(xué)系統(tǒng)。
現(xiàn)有的乳腺診斷儀，大都包含以下四個(gè)部份監(jiān)視器、控制器、攝像機(jī)及光源。這種診斷儀工藝成熟，應(yīng)用較多。但有一點(diǎn)不足，即光源是可見光源，因此攝像機(jī)也是對(duì)可見光敏感的電視攝像機(jī)，它所依靠利用的光譜能量主要是在可見光區(qū)域而不是在紅外或近紅外光的區(qū)域。故現(xiàn)有診斷儀有些雖加上紅外名稱，但實(shí)際上主要對(duì)可見光十分敏感，操作人員為避免室內(nèi)可見光對(duì)診斷儀的干擾，都無例外地需要在暗室中操作，可是醫(yī)療人員(大都是男性)診斷患者(往往是女性)需反復(fù)擠捏乳房，雙方很不方便。
本發(fā)明的目的是提供一種乳腺診斷儀中的光學(xué)系統(tǒng)，它能使乳腺診斷儀真正工作在近紅外光譜區(qū)域，對(duì)可見光不敏感，醫(yī)療診斷人員可在室內(nèi)明亮環(huán)境下操作使用，并能讓影像更清晰。
本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)由下述幾個(gè)部份組成。第一是近紅外光源。它有一個(gè)空腔外殼，其中一段是帶有底面的空腔園柱體，另一段是空腔園臺(tái)。在空腔園柱體內(nèi)壁，有對(duì)稱的若干凸環(huán)，凸環(huán)表面開凹槽，在園柱體空腔內(nèi)以一定次序設(shè)置微型電風(fēng)扇、帶拋物面反光碗的特種燈泡及兩片不同用途濾光片，即可見光濾光片及中遠(yuǎn)紅外濾光片，這兩片濾光片都為園形薄片。外殼園臺(tái)段小端面中央開一出光孔，光軸對(duì)準(zhǔn)光孔，特種燈泡發(fā)出光經(jīng)反射聚焦后沿著光軸經(jīng)可見光濾光片及中、遠(yuǎn)紅外濾光片后，大部份可見光及中遠(yuǎn)紅外光被濾去。因而從出光孔中射出的光，絕大部份能量集中在波長760納米到1200納米之間，也就是平常所說的近紅外光。
攝像機(jī)中近紅外鏡頭是本系統(tǒng)的第二個(gè)組成部份?；窘Y(jié)構(gòu)是，購買現(xiàn)有的普通攝像機(jī)鏡頭，另外再設(shè)計(jì)一種紅外透鏡，最后再設(shè)計(jì)加工出帶外螺紋的壓圈，其外形為空心園環(huán)。將紅外透鏡置入普通攝像機(jī)鏡頭透鏡組前面，然后旋入壓圈，再將紅外透鏡緊緊地固定在鏡頭前面。這樣裝上紅外透鏡的鏡頭，僅讓紅外光線進(jìn)入攝像機(jī)。
本發(fā)明光學(xué)系統(tǒng)中第三部份是選購一種科研用的攝像機(jī)，它對(duì)近紅外光相當(dāng)敏感，而可以不考慮可見光蘭紫光波段靈敏度，普通攝像機(jī)要求對(duì)可見光各色光響應(yīng)均勻而對(duì)紅外光響應(yīng)則較差。
本光學(xué)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是(1)操作人員能在室內(nèi)明亮環(huán)境下操作診斷儀，解除了雙方的顧慮；(2)因?yàn)槿橄俚囊话阊装Y、增生或良性腫瘤，通常稍改變組織密度而不改變?cè)氐姆植?，但惡性腫瘤及周圍增生的血管，不僅改變組織密度而且富集鐵元素，因鐵元素對(duì)波長930納米左右的近紅外光線能強(qiáng)烈吸收，故若用此近紅外光作透視光源，癌組織及作為其特征的增生血管就會(huì)在明亮的背景上留上很深、對(duì)比度很好的影像；(3)由于近紅外光波長較長故透射力較強(qiáng)，因此更易發(fā)現(xiàn)深部的乳腺病變；(4)能避免因中、遠(yuǎn)紅外光有較強(qiáng)致熱能力而引起患者被照部位升溫發(fā)燙現(xiàn)象。
以下用說明書附圖對(duì)發(fā)明作進(jìn)一步詳述。
說明書附

圖1為乳腺診斷儀結(jié)構(gòu)框圖。
說明書附圖2為近紅外光源結(jié)構(gòu)示意圖。
說明書附圖3為攝像機(jī)中的近紅外鏡頭結(jié)構(gòu)示意圖。
說明書附圖4為上述各部分透過率及響應(yīng)示意圖。
圖中標(biāo)號(hào)(1)為監(jiān)視器，(2)為控制器，(3)為攝像機(jī)，(4)為近紅外光源，(5)為導(dǎo)線束，(6)為通風(fēng)窗口，(7)為微型電風(fēng)扇，(8)為分導(dǎo)線束，(9)為燈座，(10)為特種燈泡，(11)為拋物面反光碗，(12)為可見光濾光片，(13)為通風(fēng)口，(14)為中遠(yuǎn)紅外光濾光片，(15)為殼體，(16)為出光孔，(17)為鏡頭螺紋接口，(18)為鏡頭外殼，(19)為透鏡組，(20)為紅外透鏡，(21)為壓圈。
參見說明書附圖4(a)，近紅外光源中可見光濾光片(12)，中遠(yuǎn)紅外光濾光片(14)將波長為760納米以下的可見光及波長為1200納米以上的中遠(yuǎn)紅外光大部份濾去，從而使其發(fā)出的光能量主要分布在近紅外光譜段，也即波長760納米至1200納米之間。從圖4(b)看出，攝像機(jī)用的近紅外鏡頭中的紅外透鏡(20)僅讓波長760納米以上的紅外光進(jìn)入攝像機(jī)。參見圖4(c)，某些科研用的攝像機(jī)其感光范圍達(dá)到近紅外波段，即波長達(dá)到1200納米。圖4(d)明確指出了用本發(fā)明光學(xué)系統(tǒng)組成的診斷儀，由于各種濾光片及感光體綜合作用，其感光范圍在760納米至1000納米之間，也就是常說的近紅外光；圖4(e)則為某種市售乳腺紅外診斷儀光譜特征，它實(shí)際工作在可見光范圍，因?yàn)槠胀〝z像機(jī)要求對(duì)可見光波段各色響應(yīng)盡可能均勻，為提高蘭紫光段響應(yīng)，故近紅外光波段響應(yīng)較差。
圖4(a)、(b)中縱座標(biāo)T為透過率，用百分比表示；(c)、(d)、(e)中縱座標(biāo)A為對(duì)色光的響應(yīng)，也用百分比表示；所有的橫座標(biāo)λ為波長，用納米表示。
近紅外光源(4)的具體制作過程是首先設(shè)計(jì)半個(gè)外殼(15)的模具，然后注塑成形兩個(gè)沿縱軸剖開的外殼(15)，外殼是空腔園柱體，園柱底面有環(huán)形分布的若干通風(fēng)窗口(6)及中心園孔，前部側(cè)面園周分布有若干個(gè)通風(fēng)口(13)，內(nèi)壁有凸環(huán)及凸環(huán)表面有凹槽。將微型電風(fēng)扇(7)置半個(gè)外殼(15)內(nèi)壁凸環(huán)凹槽上，同樣將拋物面反光碗(11)、可見光濾光片(12)、中遠(yuǎn)紅外濾光片(14)置于內(nèi)壁凸環(huán)凹槽上，將特種燈泡(10)置于拋物面反光碗(11)焦點(diǎn)上，并裝上燈座(10)，連上分導(dǎo)線束(8)匯至導(dǎo)線束(5)從底面中心園孔穿出，再將另外半個(gè)外殼(15)對(duì)準(zhǔn)后用力一卡即成。
攝像機(jī)近紅外鏡頭制作較簡單。選購市場上現(xiàn)有攝像機(jī)鏡頭，另外用一種僅對(duì)紅外光透過的光學(xué)玻璃加工成一定厚度的園形鏡片，即紅外透鏡(20)，又加工帶外螺紋的園環(huán)狀壓圈(21)，將紅外透鏡(20)放入鏡頭里透鏡組(19)前面，然后將壓圈(21)旋入鏡頭外殼(18)，并將紅外透鏡(20)壓緊為止。
權(quán)利要求
1.一種乳腺診斷儀中的光學(xué)系統(tǒng)，它包括a由外殼(15)、特種燈泡(10)、燈座(9)、拋物面反光碗(11)、可見光濾光片(12)、中遠(yuǎn)紅外濾光片(14)構(gòu)成的近紅外光源(4)；b由鏡頭螺紋接口(17)、鏡頭外殼(18)、透鏡組(19)、紅外透鏡(20)、壓圈(21)構(gòu)成的攝像機(jī)近紅外鏡頭；c科研用的攝像機(jī)；其特征是拋物面反光碗(11)前面是可見光濾光片(12)，可見光濾光片(12)前面是中遠(yuǎn)紅外光濾光片(14)，攝像機(jī)近紅外鏡頭中透鏡組(19)前面是紅外透鏡(20)，紅外透鏡(20)前面是帶外螺紋的壓圈(21)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種適用于乳腺診斷儀中的光學(xué)系統(tǒng)。它包括微型電風(fēng)扇、特種燈泡、拋物面反光碗、可見光濾光片及中遠(yuǎn)紅外濾光片構(gòu)成的近紅外光源;由普通攝像機(jī)鏡頭里加入紅外透鏡及壓圈的近紅外鏡頭及科研用攝像機(jī),其最大特點(diǎn)是使診斷儀對(duì)近紅外光十分敏感,因而醫(yī)療診斷人員可在室內(nèi)明亮環(huán)境下操作診斷,使醫(yī)療人員及患者尤其是女性患者帶來方便,并使診斷儀影象更清晰。
文檔編號(hào)A61B5/00GK1192350SQ9710166
公開日1998年9月9日 申請(qǐng)日期1997年3月2日 優(yōu)先權(quán)日1997年3月2日
發(fā)明者邢剛 申請(qǐng)人:邢剛