[发明专利]基于NIR-Ⅱ光单像素成像的深层静脉可视装置与深层静脉可视方法

说明书

本发明公开了一种基于NIR‑Ⅱ光单像素成像的深层静脉可视装置与深层静脉可视方法。该成像装置包括：双波长光源、照明镜头、空间光调制器、投影镜头、集光镜头、探测器、同步控制与数据采集模块、处理器；空间光调制器设置于双波长光源经照明镜头的输出光的光路上；投影镜头用于投射图像至待测静脉；探测器设置于集光镜头的后截距处；同步控制与数据采集模块用于空间光调制器和探测器进行同步控制并对探测器探测出的电信号进行采集；处理器用于获取数据采集模块采集的电信号，并根据单像素成像算法计算处理获得深层静脉图像，处理器还用于控制双波长光源进行光源切换完成深层静脉可视。本发明能够在待测静脉位置显示深层静脉画面。

技术领域

本发明涉及医疗设备领域，特别是是涉及一种基于NIR-Ⅱ光单像素成像的深层静脉可视装置与深层静脉可视方法。

背景技术

在现代医学中，静脉注射治疗及血液采集检测十分普遍，静脉注射是直接将药水直接注射入患者的血液中，其能够提高患者的恢复效率，缩短患者的恢复时间。

但是在进行静脉注射之前，医护人员需要对患者进行静脉穿刺。目前大多数识别静脉的方法主要依靠医护人员的肉眼以及经验，但是一些人群静脉在皮肤表面特征很不明显，导致医护人员很难识别，容易造成穿刺失败，需要对患者进行多次的静脉穿刺，增加了患者痛苦。根据统计的资料表明：儿童静脉注射的首次穿刺失败率为45％；而儿童中需要穿刺3次以上才能进行静脉注射的比例为43％；静脉注射时，还会发生“漏针”现象；而体质虚弱，高烧的患者中完全失败的比率达到45％。对幼儿、肥胖、浮肿、及低血容量的患者依靠人眼方法的静脉注射更是困难。

因此，需要一种辅助医护人员查找患者的深层静脉系统，从而提高静脉穿刺成功率，减轻患者痛苦，改善医患关系。

目前的静脉可视装置和静脉可视方法，由于CMOS图像传感器采用的硅材料工作波长主要在可见光和NIR-I区，光的穿透深度与波长成正比，其穿透深度浅，无法获取深层细小血管图像，应用场景受限。

发明内容

本发明针对以上问题，提供一种基于NIR-Ⅱ光单像素成像的深层静脉可视装置与深层静脉可视方法，实现了NIR-Ⅱ光波段的低成本成像，能够在待测静脉位置显示深层静脉画面，打破了传统CMOS图像传感器因工作波段的限制造成穿透深度浅无法获取深层静脉图像的局限，提高了静脉可视深度。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种基于NIR-Ⅱ光单像素成像的深层静脉可视装置，包括：双波长光源、照明镜头、空间光调制器、投影镜头、集光镜头、探测器、同步控制与数据采集模块、处理器；

所述双波长光源，发射NIR-Ⅱ光和可见光；

所述照明镜头将所述双波长光源发射的光均匀照射至所述空间光调制器；

所述空间光调制器用以加载光学编码图像或深层静脉图像；

所述投影镜头将所述空间光调制器加载的图像投影至待测静脉；

所述集光镜设置在所述待测静脉上方；

所述探测器设置于集光镜头的后截距处，用以探测所述集光镜头输出的光，得到探测信号，并对探测信号进行光电转换，得到电信号并输出；

所述同步控制与数据采集模块,用于对所述空间光调制器与所述探测器进行同步控制，并对所述探测器输出的电信号进行采集，输出至所述处理器；

所述处理器，用于获取同步控制与数据采集模块采集的电信号，并根据单像素成像算法进行计算处理，得到深层静脉图像并输出至所述空间光调制器；