[发明专利]一种基于智能手机的光学投影断层成像装置、系统及方法

说明书

本发明属于医学成像技术领域，公开了一种基于智能手机的光学投影断层成像装置、系统及方法，设置有：均匀面光源、透明样品、步进电机、步进电机驱动器、控制板、移动终端、支架；均匀面光源发射可见光；透明样品悬挂于步进电机的下方；步进电机旋转透明样品；步进电机驱动器控制步进电机的旋转角度及旋转速度；控制板通过控制步进电机驱动器进行步进电机的旋转；移动终端设置有蓝牙或Wi‑Fi，控制装置运行、图像采集以及重建结果展示；支架支撑均匀面光源、步进电机以及移动终端，同时用于调节所述步进电机与移动终端的高度。本发明提供了一种成本较低、结构简单以及操作方便的基于智能手机的光学投影断层成像教学系统。

技术领域

本发明属于医学成像技术领域，尤其涉及一种基于智能手机的光学投影断层成像装置、系统及方法。

背景技术

目前：医学成像的基本原理是生物医学工程(以及其他相关专业)必备的基础知识，但由于商用医学成像设备价格昂贵，系统结构复杂且通常具有辐射，很难在学生中开展相关的实验教学。

光学投影断层成像(Optical Tomography Projection，OPT)利用可见光在弱散射介质中沿直线传播的特点，在光束穿透生物样本得到各角度投影图后，利用投影图进行三维重建得到样本的三维图像。光学投影断层成像系统具有分辨率高、无辐射以及易于演示等优点，很适合作为教学演示系统。但是，一般光学投影断层成像系统同样具有相机价格贵、结构复杂且操作繁琐等缺点，给教学使用带来了困难。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有的光学投影断层成像系统相机价格贵、结构复杂且操作繁琐。

解决以上问题及缺陷的难度为：硬件方面，现有的光学投影成像系统硬件结构组成相对固定，在当前的方案下无法将成本降低到大规模教学可用的状态，需要对其结构进行重新设计；软件方面，现有的光学投影成像系统软件系统面向对象为专业的科研人员，有很多参数需要设置以满足不同的实验需求，但这十分不利于教学使用，因此需要将软件重新编写，以满足教学中非专业人员的使用。

解决以上问题及缺陷的意义为：行业的发展带来了大量的人才需求，然而，在医疗器械相关的教育中，学生的理论学习和实践应用出现了严重脱节。传统的医疗成像设备价格昂贵、结构复杂且通常具有辐射，很难使用这些设备在学生中开展相关的实验教学。本发明在光学投影成像系统的基础上重新设计了软硬件系统，在无辐射的情况下降低了成本，简化了操作，使其更适于教学使用，从而让相关领域学生能够即时的将学到的理论应用于实践操作中。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于智能手机的光学投影断层成像装置、系统及方法。

本发明是这样实现的，一种基于智能手机的光学投影断层成像装置，所述基于智能手机的光学投影断层成像装置设置有：

均匀面光源、透明样品、步进电机、步进电机驱动器、控制板、移动终端、支架；

均匀面光源，用于发射可见光；

所述透明样品悬挂于步进电机的下方，所述透明样品浸入装匹配溶剂的容器中；

步进电机，用于旋转透明样品，所述透明样品与所述步进电机同步旋转；

步进电机驱动器，用于控制步进电机的旋转角度及旋转速度；

控制板，用于通过控制步进电机驱动器进行步进电机的旋转；

移动终端，设置有蓝牙或Wi-Fi，用于控制装置运行、图像采集以及重建结果展示；所述移动终端搭载有基于智能手机的光学投影断层成像软件系统；所述控制板与所述移动终端通过蓝牙或Wi-Fi进行通信；

支架，用于支撑均匀面光源、步进电机以及移动终端，同时用于调节所述步进电机与移动终端的高度。