[发明专利]透明聚合物材料微器件键合封装质量检测装置及检测方法

说明书

技术领域

本发明属于医药化工领域，具体涉及一种透明生物可降解聚合物材料多腔体给药系统微器件键合封装质量检测装置及检测方法。

背景技术

植入式缓释控释给药系统是新型缓释控释给药系统中突出的一种，可有效弥补传统给药方式的不足，在植入式给药系统中，基于PLGA(聚乳酸-羟基乙酸共聚物)材料的植入式可降解多腔体给药系统是一种以特殊的透明聚合物生物可降解材料PLGA为基体，并具有特殊结构特点的新型给药系统，经研究表明有较好的应用前景。

植入式可降解多腔体给药系统的整体结构是一种经载药腔体和封装膜键合而成的微器件，微器件的键合封装完整性是保证给药系统缓释控释药效有效实现的基础，当多腔体结构存在密封不良问题时，药物在植入前可能泄漏，或可能造成多腔体结构内部的各个小腔之间药物有流动，无论何种情况都会影响给药系统的缓释控释能力，进而影响治疗效果。所以有必要探索一种有效的这类特殊材料、特殊结构微器件结构封装键合质量的检测方法，以保证植入式给药系统可靠地键合封装质量。

目前国内外对这种特殊结构的聚合物微器件结构封装键合质量的检测技术还没有相应针对性的研究，分析现有的一些键合质量或密封性检测方法可知，氦质谱检漏法和傅里叶红外吸收光谱检测(FTIR)法都无法检测出复杂微器件结构的内部键合缺陷；超声检测技术需要使用耦合剂，检测精度低；红外热波无损检测法同样检测精度低；X射线检测法检测效率低，成本高，而且X射线对人体有害；电子散斑干涉检测法对PLGA这类透明材料，因不能形成有效散斑而不能进行有效检测。

在植入式可降解多腔体给药系统的研究中，已申请发明专利的电导检测法虽在一定程度上实现了这种特殊微器件结构的封装质量整体密封性的检测，但此方法在检测上还存在一定的不足及结果的不可靠性：(1)不利于成品的检测，在给药系统的成品中，不一定所有封装的药物在溶于水后都具有导电性能。所以当载体内封装药品后为成品时，此方法不一定适用；(2)检测密封性的结果不完全可靠，它只能检测到与给药载体边缘接触的各个腔室结构的密封效果，而不能实现复杂腔体微器件结构内部腔室的独立密封性；(3)实验过程中要较长时间将封装载体放置在水中，过程中还要定时的检测水的电导率，操作比较复杂、费时，检测效率低，不利于产品的在线检测。

综上，电导检测法的存在明显不足，而由于以上多种方法都不能有效的进行这类透明聚合物生物可降解材料复杂多腔体微器件结构键合封装质量的有效检测。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能满足植入式可降解多腔体给药系统的键合封装质量检测要求，并适用于与PLGA透明特性相似的这一类透明聚合物材料的微器件结构键合质量的检测，而且能够检测从简单到复杂各种腔体微器件结构键合封装质量的透明聚合物材料微器件键合封装质量检测装置及检测方法。

为达到上述目的，本发明的装置包括上端安装有带镜头的CCD相机、下端安装有平行光源的仪器架，在CCD相机与平行光源之间的仪器架上安装有用于放置被测件的透明的载物台，其中平行光源安装在CCD相机的正下方，所述的CCD相机还与计算机相连。

所述的平行光源采用LED背光源。

本发明的检测方法如下：

1)首先，将被测件放在仪器架的透明载物台上，打开光源由光源提供的垂直入射光透过被测件的键合部位后，经过镜头成像，然后由CCD相机拍摄图像并将该图像通过传输线传输到计算机中，其中CCD相机拍摄的图像包括光源背景图和被测件透射图；

2)用光源背景图减去被测件透射图以消除背景光源不均现象；

3)采用直方图均衡化的图像增强方法进行处理，将图像灰度值调整到整个灰度区域范围内；

4)采用中值滤波的方法进行图像滤波处理，削弱在图像的采集过程中由于空气灰尘、数字设备以及数字图像的电子传输影响而引起的图像噪声；

5)最后，通过图像的二值化处理按阈值从零开始逐渐增大，试件区域中越来越多的部分被分割为与背景相同的黑色区域，随着试件键合轮廓逐渐清晰，键合完好区域先被分割出来，在0到1之间存在一个阈值完全分割出键合区域与缺陷区域，实现显示检测结果图像，从图中可明显的观察到未键合的区域。

所述的阈值确定分两个阶段，阈值粗分割和阈值细分割，阈值粗分割先选择间隔较大的几组阈值的二值化图像进行对比确定阈值细分割范围，由阈值粗分割得到的细化阈值范围，在细化阈值范围内，取间隔较小的各阈值二值化图像再次进行图像对比，进行细化阈值范围内的图像对比从而确定最终阈值，然后由选择的最终阈值输出试件二值化图像显示检测结果。