[发明专利]一种投影层析三维血流速度测量装置及方法

说明书

本发明公开了一种投影层析三维血流速度测量装置及方法，测量装置包括光功率调节器、白光LED灯、毛玻璃片、折射率匹配池、第一电机、试管、水平移动机构、升降机构、镜头以及图像采集相机，所述试管置于折射率匹配池中，所述毛玻璃片置于白光LED灯与折射率匹配池之间，所述白光LED灯输出的白光光束通过毛玻璃片进入到折射率匹配池中，经过试管中待测样品吸收后的白光光束从折射率匹配池中出射，经过镜头进入到图像采集相机中。本发明创造结合光学投影层析成像，利用血管内血红细胞对白光吸收差异的涨落效应对血管造影和血流速度测量，属于一种非入侵式的血流速度测量技术方案，血管造影的对比度高，血流速度测量准确度高。

技术领域

本发明涉及光学测量技术领域，更具体地说涉及一种三维血液流动速度测量装置。

背景技术

现有技术中，在三维血液流动速度测量技术领域中，主要有以下3种技术方案：

第一种技术方案是基于螺旋CT成像系统测量动脉血流流速的方法，此方法需要向观察体多次注射对比剂，通过测量对比剂得出时间差，然后通过CT扫描成出三维血管，再由此获得目标血管长度，从而求出流速；

第二种技术方案是激光多普勒流速测量，该技术通过多普勒效应,将流体速度的变化转换为频率的变化，当光照射到运动的物体上时,散射光和原光源之间产生频率差,利用其差值大小与反光物体的速度成正比的关系，从而得出流速；

第三种技术方案是基于图像处理技术测量血流速度，该方法是利用血管内流动的多个细胞在设定的时间差下用工业相机获取的两帧图像中位置差异，从而确定在设定的时间差内血管内流体的流动路程，通过流动路程与设定的时间差之比得到血管内流体流速。

以上3种技术方案各有弊端，第一种技术方案需要向被测物体注入对比剂，而对比剂可能影响生物体的生理结构，严重可能致死，并且长时间的CT照射会对生物体造成严重的不可恢复的损伤；第二种技术方案在测量过程中，容易受多普勒角的影响，使得测出的血管速度并非是该处血管的真实血流流速；第三种技术方案在测量过程中对光照要求严格，且测量的也并非是该处血流的真实流速。

综上所述，现有技术中对三维血液流动速度测量的技术方案主要缺点在于需要往生物体内注入药剂以及血液流动速度检测准确度低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：如何提高三维血液流动速度测量的准确度。

本发明解决其技术问题的解决方案是：

一种投影层析三维血流速度测量装置，包括光功率调节器、白光LED灯、毛玻璃片、折射率匹配池、第一电机、试管、水平移动机构、升降机构、镜头以及图像采集相机，所述光功率调节器与白光LED灯电性连接，所述升降机构装载在水平移动机构上，所述镜头以及图像采集相机均安装在升降机构上，所述第一电机驱动试管转动，所述试管置于折射率匹配池中，所述毛玻璃片置于白光LED灯与折射率匹配池之间，所述白光LED灯输出的白光光束通过毛玻璃片进入到折射率匹配池中，经过试管中待测样品吸收后的白光光束从折射率匹配池中出射，经过镜头进入到图像采集相机中。

作为上述技术方案的进一步改进，所述白光LED灯是面阵LED光源。

作为上述技术方案的进一步改进，所述白光LED灯以及毛玻璃片均配置有两个，两个所述白光LED灯以及毛玻璃片均对称地设置在折射率匹配池两侧。

作为上述技术方案的进一步改进，所述升降机构是多连杆升降机构。

作为上述技术方案的进一步改进，所述水平移动机构包括第二电机、连接螺杆以及载物台，所述载物台设有水平延伸的通孔，所述通孔的表面设有与连接螺杆相匹配的螺纹结构，所述升降机构装载在载物台上，所述连接螺杆与载物台的通孔螺纹连接，所述第二电机驱动连接螺杆转动。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一电机是伺服电机，所述第二电机是步进电机。