[发明专利]基于光声流速测量评估管径狭窄分数的装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于光声流速测量评估管径狭窄分数的装置及方法，装置包括内窥光声一体化探头、光声激发系统、光声信号采集系统、扫描控制系统和显示计算系统，内窥光声一体化探头连接光声信号采集系统和扫描控制系统，光声激发系统与显示计算机系统连接，光声信号采集系统、扫描控制系统与显示计算系统连接；所述的光声激发系统包括脉冲激光器、FPGA、光纤耦合器和单模光纤；所述的光声信号采集系统包括放大器、滤波器、数据采集卡、信号线；所述的扫描控制系统包括步进电机、驱动控制电路和控制信号线；本发明具有成本小、精确度高、分辨率高和穿透深度深的优点。

技术领域

本发明属于内窥的技术领域，具体涉及一种基于光声流速测量评估管径狭窄分数的装置及方法。

背景技术

现代医学技术评估狭窄程度的有血管造影术与血流储备分数FFR等。大量的临床试验证明，血管造影术无法准确界定狭窄的功能意义，无法精确判断狭窄程度，而FFR是一种昂贵的测量技术且其重要部分压力导丝技术被国外公司所掌握，中国的医疗技术发展需要一种测量方法和设备来评估管径狭窄程度，并且这种方法需要满足精确度高、操作简单、安全度高、分辨率高和穿透深度深的特点。众所周知，血液中含有丰富的血红细胞，通过管径内光声技术可以通过对运动的血红细胞对激光的吸收产生光声信号，通过对管径狭窄前后得到的光声信号的一系列计算来评估管径狭窄程度。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于光声流速测量评估管径狭窄分数的装置，具有测量精度高、分辨率高和穿透深度深的特点。

本发明的另一目的在于，提供一种基于光声流速测量评估管径狭窄分数的装置的测量方法。

为了达到上述第一目的，本发明采用以下技术方案：

基于光声流速测量评估管径狭窄分数的装置，包括内窥光声一体化探头、光声激发系统、光声信号采集系统、扫描控制系统和显示计算系统，内窥光声一体化探头连接光声信号采集系统和扫描控制系统，光声激发系统与显示计算机系统连接，光声信号采集系统、扫描控制系统与显示计算系统连接；

所述的光声激发系统包括脉冲激光器、FPGA、光纤耦合器和单模光纤，脉冲激光器与FPGA连接，光纤耦合器与激光器连接，单模光纤与光纤耦合器连接；

所述的光声信号采集系统包括放大器、滤波器、数据采集卡、信号线，放大器通过信号线连接滤波器，滤波器通过信号线连接数据采集卡；

所述的扫描控制系统包括步进电机、驱动控制电路和控制信号线，步进电机通过控制线连接驱动电路再与计算机相连；

所述的显示计算系统包括计算机；

所述的内窥光声一体化探头尺寸≤1mm，包括超声换能器、光纤、C-Lens和反射镜，激光从光纤通过C-Lens聚焦，通过反射镜反射，从超声换能器中空部位射出。

作为优选的技术方案，所述的脉冲激光器用于出射532nm波长的激光。

作为优选的技术方案，所述FPGA采用AX301 Cyclone IV系列。

作为优选的技术方案，所述脉冲激光器和光纤耦合器之间还设置有准直系统

为了达到上述另一目的，本发明采用以下技术方案：

基于光声流速测量评估管径狭窄分数的装置的测量方法，包括下述步骤：

S1、在管径狭窄前端将激光照射到被测物体上产生光声信号；

S2、激光光束通过管径内一体化探头来探测被测物体的光声信号；

S3、利用超声换能器将探测到的光声信号转化为电信号，然后利用采集卡对转化成的电信号进行采集，将采集到的光声信号进行存储；