[实用新型]双光束激光多普勒血流仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种医疗检测仪器，是一种无创检测人体(或组织)微区微血管中血流参数的检测仪器，具体地说是一种集红光(以下简称R光)血流仪和红外(以下简称IR)血流仪于一身的激光多普勒血流检测仪器，属于生物医学检测技术领域。

背景技术

激光多普勒血流仪的基本原理是：激光束经光导纤维送到检测探头，当探头放至组织表面时，激光除部分被组织吸收外，有一部分透入微血管内，经运动着的血细胞散射后，将产生多普勒(Doppler)频移，而被稳定的组织(如血管床等)散射回来的光不会产生多普勒频移，这两部分光将在非线性元件光电转换器中混频，经带通滤波后获得多普勒频移信号，此信号的振幅和频率分别与被测体积内运动的血细胞数以及它们的速度成正比。被测体积内的血细胞数量是一个随脉搏、微循环节律以及人体其它器官的运动而改变的随机量。被测体积内血细胞的运动速度也不是一个单一的量值，它遵循流体力学规律，血管中心流速最快，越接近血管壁则流速越慢，加之被测体积内微血管网络中每一支路中的血流速度也不相同，因此，多普勒频移信号的频率分布在一定的频带内。

目前，国内外用于临床的激光多普勒血流仪均存在诸多不足：现有仪器均采用氦氖激光器作为光源，因氦氖激光器体积大，需高压电源供电，故均将激光器与其电源装在一个独立的机箱内，体积大、笨重、不安全、稳定性差；另外，红光探测深度较浅，故在检测较深部位血流时便无能为力；光电转换元件：有的采用两只光电倍增管，亦需高压电源供电，其体积大、不安全这是人所共知的。它与激光器均装于一个所谓主机箱内；检测端面(探头)是通过三根(组)长光纤由主机箱引出，在使用过程中很容易将光纤折损，加之光纤运动极易引入伪差，使仪器工作不稳定；输出方式：有的用指针式表头指示，有的用数字面板表指示，有的用记录仪描记，也有与计算机联机处理的，但其软件为DOS软件，与当前高速WINDOWS系统不兼容。

总之，这些仪器体积大、结构复杂、稳定性差、测量范围窄、信息量小、长光纤易损、软件落后、价格昂贵。

发明内容

为克服现有激光多普勒血流仪的上述缺陷，本实用新型提供一种测量范围宽、检测深度较深、集成化程度高、结构简单、体积小、信息量大、灵敏可靠和价格低廉的激光多普勒血流检测仪器。

本实用新型所采用的技术方案是：以微机作为数据采集与处理平台，将前置部分集成于一个小的检测探头内，将其余电路做在一块电路板卡上，并插入计算机内总线扩展槽中。其总体结构如图1所示，其中被测组织5，集成化检测探头1，多芯电缆2，电路板卡3，微机4依次联接。

为缩小体积和扩展测量范围，在检测探头内安装两只体积小巧的半导体激光器作光源，可分别产生R光束和IR光束，根据需要利用程序(用鼠标点击)进行切换。选通R激光器时，该仪器相当于一台红光多普勒血流仪；当选通IR激光器时，则该仪器便成为一台红外多普勒血流仪。因红外线较红光穿透能力强，探测深度深，故可用来检测较深部位的血流参数。

为抑制共模干扰，信号调理、放大和处理电路采用双通道对称结构。信号可根据需要进行选择，如检测统计流量图时需经差动放大器输出；如检测处理多普勒信号时，选择单路输出。

为抑制伪差而引入伪差自动校正电路，它可有效抑制由于人体或组织运动、激光器光强变化以及因检测对象颜色不同而引起的光强变化，从而提高了仪器的稳定性。

本实用新型的软件系统采用VC++6.0语言编制，主程序管理四个子程序模块，它们是SYS系统管理模块、FLOW连续监控模块、DSP多普勤信号处理模块和QCV连续列表显示模块。其中SYS模块主要任务是：系统设置，光纤测试，文件存贮与打印等；FLOW模块的主要功能是统计流量图的测试与示波显示，以及计算、显示流速、浓度和流量的均值和标准差等；DSP模块主要功能是：多普勒信号的采集、示波显示、功率谱计算和显示、以及计算、显示流速、浓度和流量的均值等；QCV模块的作用是连续列表显示和区间统计，并计算、显示流速、浓度和流量的均值和方差，以及最大值和最小值。