CN102607424A - 导管移动光电检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种导管移动光电检测装置，包括发光管，其发射的激光照射在导管上；聚光镜，其将发光管反射到其上的反射激光进行聚光并输出；光电检测器，其连续检测聚光镜输出的聚光后的反射激光，根据该聚光后的反射激光获取导管的点阵图像，对比导管前后相邻两帧的点阵图像得到其相对位移变化数据；单片机，其通过SPI接口从光电检测器接收相对位移变化数据，根据相对位移变化数据解析求出导管在其位移方向上的位移点阵数；PC机，其通过串口从单片机接收位移方向上的位移点阵数，根据位移方向上的位移点阵数计算出导管的径向位移和或轴向位移，与现有机械摩擦式位移检测相比，其准确度和精度得到了提高。

Description

导管移动光电检测装置

技术领域

本发明涉及一种用于检测房颤导管消融手术模拟系统中导管的移动情况的设备，尤其涉及一种导管移动光电检测装置。

背景技术

心房颤动简称房颤，是最常见的持续性心律失常，房颤时心房激动的频率达300～600次/分，心跳频率往往快而且不规则，有时候可以达到100～160次/分，不仅比正常人心跳快得多，而且绝对不整齐，心房失去有效的收缩功能。房颤导管消融手术是目前常见的房颤治疗手段，其适用于绝大多数房颤患者，具有创伤小，病人易于接受的特点。为了进一步研究和完善房颤导管消融手术，提高房颤导管消融初学者的技术水平，提高房颤导管消融的成功率，降低与手术有关的并发症风险，目前很多市场上已出现很多用于训练的房颤导管消融手术模拟系统。这种房颤导管消融手术模拟系统中通常设有导管检测装置，传统的导管检测装置通过机械摩擦的方式来检测，导管和检测器的表面情况对检测的一致性影响很大，导致检测精度比较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种导管移动光电检测装置，以准确检测导管的位移。

为达到上述目的，本发明提供了一种导管移动光电检测装置，包括：

发光管，其发射的激光照射在导管上；

聚光镜，其将所述发光管反射到其上的反射激光进行聚光并输出；

光电检测器，其连续检测所述聚光镜输出的聚光后的反射激光，根据该聚光后的反射激光获取所述导管的点阵图像，对比所述导管前后相邻两帧的点阵图像得到其相对位移变化数据；

单片机，其通过SPI接口从所述光电检测器接收所述相对位移变化数据，根据所述相对位移变化数据解析求出所述导管在其位移方向上的位移点阵数；

PC机，其通过串口从所述单片机接收所述位移方向上的位移点阵数，根据所述位移方向上的位移点阵数计算出所述导管的径向位移和或轴向位移。

本发明的导管移动光电检测装置，所述光电检测器包括型号为ADNS7550的光电检测芯片及其外围电路。

本发明的导管移动光电检测装置，所述单片机包括型号为STC12C5A08S2的单片机芯片及其外围电路，所述单片机芯片的第1、第2、第3和第44管脚，分别对应与所述光电检测芯片的第3、第4、第5和第6管脚相连。

本发明的导管移动光电检测装置，所述串口包括由型号为MAX3232ESE的串口转换芯片及其外围电路构成的RS232接口，所述串口转换芯片的第11和第12管脚，分别对应与所述单片机芯片的第7和第5管脚相连。

本发明的导管移动光电检测装置包括发光管，其发射的激光照射在导管上；聚光镜，其将发光管反射到其上的反射激光进行聚光并输出；光电检测器，其连续检测聚光镜输出的聚光后的反射激光，根据该聚光后的反射激光获取导管的点阵图像，对比导管前后相邻两帧的点阵图像得到其相对位移变化数据；单片机，其通过SPI接口从光电检测器接收相对位移变化数据，根据相对位移变化数据解析求出导管在其位移方向上的位移点阵数；PC机，其通过串口从单片机接收位移方向上的位移点阵数，根据位移方向上的位移点阵数计算出导管的径向位移和或轴向位移，与现有的机械摩擦式位移检测相比，其准确度和精度得到了提高。

附图说明

图1为本发明的导管移动光电检测装置结构示意图；

图2为本发明的导管移动光电检测装置的主电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细描述：

参考图1所示，本实施例的导管移动光电检测装置包括发光管1，其发射的激光照射在导管2上；聚光镜3，其将发光管1反射到其上的反射激光进行聚光并输出；光电检测器4，其连续检测聚光镜3输出的聚光后的反射激光，根据该聚光后的反射激光获取导管2的点阵图像，对比导管2前后相邻两帧的点阵图像得到其相对位移变化数据，即将所获取的点阵图像转变成电信号，这些电信号由该光电检测器4内部的DSP处理完成；单片机5，其通过SPI接口从光电检测器4接收所述相对位移变化数据，根据相对位移变化数据解析求出导管2在其位移方向上的位移点阵数；PC机6，其通过串口从单片机5接收位移方向上的位移点阵数，根据位移方向上的位移点阵数计算出导管2的径向位移和或轴向位移。假设光电检测器4可以获取26*26的点阵图像，其实际上相当于一个小小的数码相机，使用一个微小的CMOS成像元件每秒钟扫描数千张分辨率可达1600DPI的图像，如果后一帧点阵图像相对于前一帧点阵图像向左移动了3个位移点阵数，向上移动了6个位移点阵数，则PC机6可计算出导管2向左移动了3*25.4/1600＝0.047625mm，向上移动了6*25.4/1600＝0.09525mm。当然，本实施例的导管移动光电检测装置同样适用于房颤导管消融手术模拟系统中鞘管移动检测。

结合图2所示，上述实施例的导管移动光电检测装置中的光电检测器3可以选择型号为ADNS7550的光电检测芯片及其外围电路，单片机4可以选择型号为STC12C5A08S2的单片机芯片及其外围电路，串口5可以选择由型号为MAX3232ESE的串口转换芯片及其外围电路构成的RS232接口，其中，单片机芯片的第1、第2、第3和第44管脚，分别对应与光电检测芯片的第3、第4、第5和第6管脚相连，而串口转换芯片的第11和第12管脚，分别对应与单片机芯片的第7和第5管脚相连，从而为实现上述功能提供硬件支持。

以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种导管移动光电检测装置，其特征在于，包括：

发光管(1)，其发射的激光照射在导管(2)上；

聚光镜(3)，其将所述发光管(1)反射到其上的反射激光进行聚光并输出；

光电检测器(4)，其连续检测所述聚光镜(3)输出的聚光后的反射激光，根据该聚光后的反射激光获取所述导管(2)的点阵图像，对比所述导管(2)前后相邻两帧的点阵图像得到其相对位移变化数据；

单片机(5)，其通过SPI接口从所述光电检测器(4)接收所述相对位移变化数据，根据所述相对位移变化数据解析求出所述导管(2)在其位移方向上的位移点阵数；

PC机(6)，其通过串口从所述单片机(5)接收所述位移方向上的位移点阵数，根据所述位移方向上的位移点阵数计算出所述导管(2)的径向位移和或轴向位移。

2.根据权利要求1所述的导管移动光电检测装置，其特征在于，所述光电检测器(3)包括型号为ADNS7550的光电检测芯片及其外围电路。

3.根据权利要求2所述的导管移动光电检测装置，其特征在于，所述单片机(4)包括型号为STC12C5A08S2的单片机芯片及其外围电路，所述单片机芯片的第1、第2、第3和第44管脚，分别对应与所述光电检测芯片的第3、第4、第5和第6管脚相连。

4.根据权利要求3所述的导管移动光电检测装置，其特征在于，所述串口(5)包括由型号为MAX3232ESE的串口转换芯片及其外围电路构成的RS232接口，所述串口转换芯片的第11和第12管脚，分别对应与所述单片机芯片的第7和第5管脚相连。

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