[发明专利]一种三维血流速度动态监测装置及方法

说明书

本发明公开了一种三维血流速度动态监测装置及方法，该装置包括激光光源、激光准直镜、扩束镜、毛玻璃片、试管、折射率匹配池、第一电机、远心镜头以及图像采集相机，所述图像采集相机是CCD相机，所述试管置于折射率匹配池中，所述第一电机驱动试管转动，所述激光光源输出的激光束先后经过激光准直镜、扩束镜以及毛玻璃片进入到折射率匹配池中，从折射率匹配池出射的激光光束通过远心镜头进入到图像采集相机中。本发明创造通过对待测样品的每个角度进行图像采集操作，实现对血管血流的实时相对三维速度监测，利用衬比值与速度的关系，通过观察衬比值，可以实现对速度的实时动态监测，数据计算量较低，实时性强。

技术领域

本发明涉及血流速度监测技术领域。

背景技术

目前，在血流速度监测技术领域中，主要是利用以下几种技术方案实现相关监测功能；

第一种技术方案是超声多普勒(Ultrasound Doppler)血流检测，该方法通过测量两束入射超声波被红细胞散射的回声产生的频移量，测定声波频率变化并以此计算出二维投影血流流速；第二种技术方案是基于图像处理技术来测量血流速度，该方法在测定前预先设定一定的时间间隔，再用工业相机抓拍，获取两帧图像，对比同一细胞在两帧图像的位置差异，由此管道内流体流动的路程，通过流动路程与设定的时间间隔之比即可得到管道流体的流速；第三种技术方案是激光多普勒测速法，通过分析入射光的频移计算流速，当激光照射到运动物体上时，粒子运动引起散射光频移的改变，采集散射光和入射光进行处理可算出入射光的频移量，而频移量与散射光粒子运动速度成正比，此时求流体速度的变化转换为求频率的变化；第四种技术方案是激光散斑衬比成像二维血流速度监测方法，该方法先在沿时间轴的20张灰度图求出衬比值，再根据衬比和速度的平方成反比的关系求出相对速度。

其中第一种技术方案测量的准确性易受多普勒角的影响，使测量出的血流速度并非真实流速，而且散射粒子大小、浓度等因素均会影响速度测量的准确性；第二种技术方案对光照要求高，易受环境因素影响，而且它测量的仅是血流的投影速度亦非真实流速；第三种技术方案中激光多普勒获得的是单点流速信息，监测全场流速分布须引进扫描装置对组织进行逐点扫描，其时间分辨率有限，且其测量的流速仍然不是真实流速；第四种技术方案监测的是二维血流投影相对速度，测量的是投影相对速度不是真实的相对速度。

目前某些监测项目中却无需得知血流速度具体大小，只需对血流速度进行动态监测，即只需监测出血流速度相对于前一时刻变快还是变慢即可，这种监测项目要求的是能够监测血流实际速度的变化，因而建立三维立体血流分布图才是这种监测项目所期望的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：如何对血流速度进行快速的动态监测以及建立三维血流分布图。

本发明解决其技术问题的解决方案是：

一种三维血流速度动态监测装置，包括激光光源、激光准直镜、扩束镜、毛玻璃片、试管、折射率匹配池、第一电机、远心镜头以及图像采集相机，所述图像采集相机优先选择CCD相机，所述试管置于折射率匹配池中，所述第一电机驱动试管转动，所述激光光源输出的激光束先后经过激光准直镜、扩束镜以及毛玻璃片进入到折射率匹配池中，从折射率匹配池出射的激光光束通过远心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，本装置还包括第一升降机构以及第二升降机构，所述扩束镜安装在第一升降机构中，所述远心镜头以及图像采集相机均安装在第二升降机构上。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一升降机构以及第二升降机构均是多连杆升降机构。

作为上述技术方案的进一步改进，本装置还包括水平移动机构，所述第二升降机构安装在水平移动机构上。