[发明专利]一种无创型激光布里渊皮肤弹性测量的系统装置

说明书

本发明公开了一种无创型激光布里渊皮肤弹性测量的系统装置，包括信号发生系统、信号光传输系统和信号接收系统；所述信号发生系统由激光器、光纤准直器、第一平凸透镜、三轴旋转位移台组成；所述信号传输系统由狭缝、第二平凸透镜、第三平凸透镜、针孔滤波器、第四平凸透镜、第五平凸透镜、F‑P扫描干涉仪、第六平凸透镜、光纤耦合器顺次排列组成；所述信号接收系统由光子探测器和计算机组成。本发明通过测量不同位置皮肤组织的布里渊频移及线宽等特性，结合布里渊频移及线宽与弹性模量的关系，进而确定不同位置处皮肤组织的弹性信息；根据皮肤弹性情况，确定皮肤损伤的恢复和烧伤等伤疤的治疗方案，对于皮肤美容的诊疗具有重要意义。

技术领域

本发明涉及一种测量装置，具体为一种无创型激光布里渊皮肤弹性测量的系统装置。

背景技术

本发明作为一种测量系统装置，主要是通过测量及分析激光束在皮肤组织内产生的自发布里渊散射来判断皮肤的弹性。发明思想在于皮肤的液体含量(水、血液、淋巴液)、弹力纤维和肌纤维的特性及神经组织的紧张度是决定皮肤弹性高低的重要因素。健康人群皮肤弹性的差异性、皮肤衰老因素、病理状态下的弹性变化、化妆品疗效和激光疗效等，都与皮肤弹性密切相关。营养良好，体况佳良，其皮肤均有一定的弹性。临床上，把皮肤弹性减退作为判定脱水的指标之一。将皮肤弹性用一个科学合理的测量装置进行量化，有利于推进临床治疗学和美容学的发展。布里渊散射是一种非弹性散射过程，其光谱特性与介质的属性（如密度、粘度、弹性模量等）密切相关。因此，可采用布里渊散射光谱测量技术对皮肤组织生物力学特性进行测量，以确定皮肤弹性，为皮肤病、皮肤局部术后检测以及皮肤美容保养提供科技保障。

发明内容

本发明所要解决的问题是：提供一种无创型激光布里渊散射皮肤弹性测量的系统装置，重点在于实时探测不同位置处皮肤组织的自发布里渊散射信号，有效地分析皮肤组织的弹性。

为达到发明目的，本发明采用如下技术方案。

一种无创型激光布里渊散射皮肤弹性测量的系统装置，其特征在于：包括信号发生系统、信号光传输系统和信号接收系统；所述信号发生系统由激光器、光纤准直器、第一平凸透镜、三轴旋转位移台组成；所述信号传输系统由狭缝、第二平凸透镜、第三平凸透镜、针孔滤波器、第四平凸透镜、第五平凸透镜、F-P扫描干涉仪、第六平凸透镜、光纤耦合器顺次排列组成；所述信号接收系统由光子探测器和计算机组成；所述激光器发射出激光束，经光纤准直器、第一平凸透镜后聚焦到三轴旋转位移台放置的待测样品上，与待测样品相互作用发生布里渊散射，待测样品中侧向散射方向的自发布里渊散射信号经狭缝滤波，第二平凸透镜准直后，再由第三平凸透镜、针孔滤波器和第四平凸透镜滤波准直，然后被第五平凸透镜汇聚到F-P扫描干涉仪进行鉴频，分频后的散射信号光被第六平凸透镜汇聚到光纤耦合器，由光子探测器接收，接收到的散射信号被计算机采集并处理。所述 F-P 扫描干涉仪的扫描频率和计算机对数据采集的触发信号由函数发生器控制，且控制信号波形及采集信号均可在示波器中显示。

进一步地，所述激光器发射出的激光束为780-1310 nm波长范围内的单波长光束。

进一步地，所述三轴旋转位移台可实现置于其上面的待测样品在X、Y和Z轴方向上的自由调节，其上部的旋转平台可使待测样品在水平面上360°范围旋转，从而实现对整个待测样品不同位置处的三维弹性检测。

进一步地，所述的光子探测器接收到的信号光的光谱信息经计算机处理后在计算机上显示，光子探测器可测量微弱光信号，能够通过较长的积分时间提升探测信噪比。

进一步地，所述的函数发生器为F-P扫描干涉仪的扫描及光子探测器的数据采集提供外部触发，可调节电压控制 F-P 腔长的变化，同时可以用来对 F-P 扫描干涉仪中的光电二极管探测器中的输出进行放大。同时，该控制器可以产生触发信号，用来在扫描开始时触发外部示波器或计算机数据采集。