一種非接觸式靜脈血氧飽和度成像裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及醫用光學、CCD成像及光譜分析等技術領域，特別涉及一種非接觸式靜脈血氧飽和度成像裝置。
【背景技術】
[0002]紅光及近紅外光對人體組織有較好的穿透性，利用600-1000nm波段的兩個或多個波長的光源照射皮膚，記錄出射的光信號，可以檢測皮下組織的血氧代謝參數。在利用光學方法開發血氧飽和度測量技術方面，最早的是動脈血氧飽和度儀，其機理是利用由心臟的搏動引起小動脈血管內動脈血容量的變化，從而引起透射光的強度變化。使用兩個波長(考慮到穿透深度，一般采用紅光及紅外光)的光并記錄其強度隨心跳的變化，利用血液中氧合血紅蛋白(HbO)與去氧血紅蛋白(Hb)對光的吸收不同，可以將記錄的透射光信號轉化為動脈血氧飽和度值(SaO2)。SaO2體現的是心肺功能，是個全局(非局部)血氧代謝參數，與局部組織的血氧代謝狀況關聯性不強，而靜脈血氧飽和度(SvO2)反應的是動脈血灌注組織并被組織利用后剩余的氧含量，更能直接反映局部組織的氧代謝及健康狀況。
[0003]光學靜脈血氧飽和度的測量方法與動脈血氧測量技術有類似之處，不同之處在于變化的血容量主要是靜脈血。靜脈血容量的變化可以是由呼吸自然引起的，也可以由人工的方式引起，比如利用壓力袖套施加一個僅阻斷靜脈回流的壓力。傳統的SvO2測量方法仍局限于接觸式的以及點光源發射點接收的工作模式，不能實現非接觸式、大面積的同時測量。
[0004]近年來，人們開始致力于基于成像裝置的非接觸式的、二維成像的皮下組織血氧測量系統。這一技術特別適合于無法做接觸測量的情況，比如對燒傷、潰瘍的皮膚進行測量，避免接觸式測量引起的病人身體不適及黏貼劑對皮膚的損傷。目前該類技術多基于多光譜分析方法，僅能提供組織的平均血氧飽和度參數，是一種動脈及靜脈血的平均血氧飽和度值，非靜脈血氧飽和度值。
[0005]因此，尋求一種針對靜脈血氧飽和度值的、非接觸式的成像裝置具有重要的研宄與臨床應用意義。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型的目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種非接觸式靜脈血氧飽和度成像裝置，該裝置能夠方便地以非接觸方式進行靜脈血氧飽和度監測，可減少患者的不適感。
[0007]為了達到上述目的，本實用新型提供了一種非接觸式靜脈血氧飽和度成像裝置，包括光源單元、圖像采集單元、驅動模塊、控制單元，所述控制單元分別與驅動模塊和圖像采集單元相連，所述驅動模塊分別與光源單元和圖像采集單元相連；所述圖像采集單元包括CCD相機；所述光源單元包括兩個LED光源，以及一分二光纖束光導、環形光導、起偏器、檢偏器，其中兩個LED光源分別發出紅光及近紅外光，在驅動模塊驅動下交替發光；兩個LED光源通過一分二光纖束光導與環形光導連接，起偏器和檢偏器分別置于環形光導的正面與反面，起偏器和檢偏器的偏振方向正交，CCD相機放置于環形光導的同心軸線上；所述載物臺設置在起偏器的正下方。在使用時，測試者被測部位放置在載物臺上，盡量保持不動，即可實現非接觸式測量。
[0008]作為一種優選，所述兩個LED光源的工作波長分別為660nm和800nm。在實際應用中，兩個LED光源分別發出紅光及近紅外光即可實現檢測，但是考慮到計算血紅蛋白濃度的線性方程組的奇異性低，解穩定等因素，可采用上述兩種優選的波長。
[0009]優選的，所述起偏器為環形，與環形光導相匹配。這樣偏振光可以均勻照射在載物臺上的被測部位表面。
[0010]具體的，所述圖像采集單元還包括一采集卡，所述C⑶相機采用14位的黑白CXD相機，所述采集卡采用1394Express card，采集卡與控制單元相連。
[0011]優選的，所述驅動模塊包括光源驅動電路和相機同步觸發電路，其中光源驅動電路與光源單元相連，用于驅動兩個LED光源交替發光，相機同步觸發電路與圖像采集單元中的CCD相機相連，用于控制CCD相機是否采集圖像。
[0012]優選的，所述控制單元與驅動模塊通過USB數據采集卡相連。所述USB數據采集卡為數據采集(DAQ)設備NI USB-6008。
[0013]優選的，所述成像裝置外部包覆一用于將成像裝置內的光與外部隔絕的遮光設備。從而防止外部光源干擾。
[0014]本實用新型與現有技術相比，具有如下優點和有益效果:
[0015]1、本實用新型能夠方便地以非接觸方式進行靜脈血氧飽和度監測，能減少患者的不適感，更為便利。
[0016]2、本實用新型相比于基于多光譜分析裝置，具有成本低的優點。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型的結構示意圖。
[0018]其中:11一LED光源，12—一分二光纖束光導，13—環形光導，14一起偏器，15—檢偏器，16—載物臺，17—遮光設備，21—CXD相機，22—采集卡，31—驅動模塊，32—USB數據米集卡，4一PC主機。
【具體實施方式】
[0019]下面結合實施例及附圖對本實用新型作進一步詳細的描述，但本實用新型的實施方式不限于此。
[0020]實施例1
[0021]已知SvO2能直接的反映局部組織的氧代謝及健康狀況，有著良好的臨床應用前景，包括:監測皮膚傷口及潰瘍的愈合狀況，檢測評估缺血組織的健康情況，診斷周圍性血管疾病，以及通過對二維靜脈血氧飽和度圖像的分析判斷截肢(由糖尿病足惡化引起的)的合適位置。針對現有SvO2測量裝置不能實現非接觸式測量，本實施例提出一種非接觸式靜脈血氧飽和度成像裝置，該裝置的結構參見圖1。
[0022]本實施例一種非接觸式靜脈血氧飽和度成像裝置，包括光源單元、圖像采集單元、驅動模塊、控制單元，本實施例中控制單元為一 PC主機4，即能夠向驅動模塊發送控制信號，也能夠對圖像采集單元采集的圖像進行處理和顯示。
[0023]所述光源