CN104224135B

CN104224135B - 多层次微循环状态监测装置与方法

Info

Publication number: CN104224135B
Application number: CN201410556091.7A
Authority: CN
Inventors: 刘发杰; 郑鹏飞; 亚历克斯·布兰多; 罗晓川
Original assignee: GUANGZHOU MEDSOFT SYSTEM Ltd
Current assignee: GUANGZHOU MEDSOFT SYSTEM Ltd
Priority date: 2014-10-20
Filing date: 2014-10-20
Publication date: 2017-01-11
Anticipated expiration: 2034-10-20
Also published as: CN104224135A

Abstract

本发明公开了一种多层次微循环状态监测装置，包括：光源控制器、多波长光源、起偏器、光纤组、反光系统、成像光路透镜组、检偏器、探测器、图像分析与处理系统和成像光路控制器。成像光路控制器控制成像光路透镜组的成像聚焦距离；光源控制器驱动多波长光源发射出不同波长和功率的照明光束；反光系统控制偏振照明光束投射到组织表面的入射角度。本发明提供的装置，通过对成像聚焦距离、照明光束的波长和功率、偏振照明光束投射到组织表面的入射角度这四个参数进行改动，图像分析与处理系统便可实时、清晰地捕捉到人体组织内部不同深度的多层次微循环状态信息。本发明还公开了一种多层次微循环状态监测方法。

Description

多层次微循环状态监测装置与方法

技术领域

本发明涉及生物光学成像技术领域，尤其涉及一种能够在人体组织里不同深度的多层次微循环状态监测装置与方法。

背景技术

在人体血液循环系统中，微循环是指微动脉和微静脉之间的血液循环，血液循环最根本的功能是进行血液和组织之间的物质交换，这一功能就是在微循环部分实现的，人体每个器官，每个组织细胞均要由微循环提供氧气、养料，传递能量，排除二氧化碳及代谢废物。一旦人体的微循环发生障碍，其相应的组织系统或内脏器官就会受到影响而不能发挥正常功能，就容易导致人体器官的衰竭、免疫功能的紊乱以及疾病的发生。实时监测微循环状况，特别是如何快速简单地监测危重病人的微循环状况，如早期发现休克（微循环衰竭）征兆等，对于提高危重病人的生存率极为关键。

目前的基于正交偏振成像的微循环成像装置存在局限性，主要体现在：一方面，采用单一波长的偏振光投射到皮肤表面，使得偏振光的只能透射到一个特定的深度或只能观察到在特定深度的微血管，而微循环是以三维的形式分布；另一方面，单一的调整微循环成像装置的视场和数值孔径，只能改善一个特定深度微血管的视场和图像分辨率，却无法对以三维形式分布的多层次的微循环各状态区域进行细致观察；还有，对于休克状态下的病人，由于各器官组织中的微循环灌流不足，实时地观察微循环各区域的灌流状态具有重要的临床意义，普通的微循环成像装置很难或不能对获取到的休克病人微循环成像信息进行深浅判断，也无法对不同深度的多层次微循环状态进行清晰成像。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种多层次微循环状态监测装置与方法，根据操作者设定要观察的微循环深度层次，成像光路透镜组调整到适合的成像聚焦距离，通过控制照明光束的波长、功率和其投射到人体组织表面的入射角度，使得照明光束与成像聚焦面出现在同一水平面上。在操作者不断调整观察深度的过程中，多层次微循环状态监测装置自动对上述成像聚焦距离、照明光束的波长和功率、偏振照明光束投射到人体组织表面的入射角度这四个参数进行改动，图像分析与处理系统便可实时、清晰地捕捉到人体组织内部不同深度的多层次微循环状态信息。

为解决以上技术问题，本发明实施例提供一种多层次微循环状态监测装置，包括：光源控制器、多波长光源、起偏器、光纤组、反光系统、成像光路透镜组、检偏器、探测器、图像分析与处理系统和成像光路控制器；

所述光源控制器，用于根据操作者设定的监测人体组织微循环深度要求，驱动所述多波长光源发射出不同波长和功率的照明光束；

所述多波长光源，用于提供多组不同波长和功率的照明光束；

所述起偏器，用于改变所述照明光束的光学特性，使其变成偏振照明光束；

所述光纤组接收来自所述起偏器的偏振照明光束，并将所述偏振照明光束准直为平行偏振照明光束后，导入到所述反光系统；

所述反光系统的光路部分设置在装置探头的末端，通过调整所述反光系统内部反光片的转动角度，从而改变所述平行偏振照明光束投射到人体组织的角度；

所述成像光路透镜组用于采集从人体组织表面反射回来的偏振照明光束和在人体组织内部经过多次散射后退偏的非偏振照明光束，将其经过所述检偏器并投射到所述探测器上；

所述检偏器的偏振方向与所述起偏器偏振方向垂直，作用是把被组织表面反射回来的偏振照明光束过滤，只让在组织内部经过多次散射后发生退偏的非偏振照明光束通过，并投射到所述探测器上；

所述探测器把采集到的携带人体组织微循环信息的非偏振照明光束进行光电转换，得到电图像信号，并将电图像信号传送到所述图像分析与处理系统；

所述图像分析与处理系统对所述电图像信号进行实时分析、处理、储存及反馈；

所述成像光路控制器，用于对成像光路透镜组的成像聚焦距离进行调整；

所述图像分析与处理系统根据图像信息与成像光路控制器、光源控制器、反光系统进行通信，调整所述偏振照明光束透射到人体组织内的深度层次，以便获得清晰的多层次微循环状态信息。

进一步地，所述光纤组包含保偏光纤和光纤准直器两部分；

所述保偏光纤，用于保持传输中偏振照明光束的偏振状态；所述光纤准直器可以将保偏光纤内传输的偏振照明光束准直成平行的偏振照明光束；

优选地，所述多波长光源发出的照明光束波长分别为420nm、550nm和880nm，各自允许偏差范围为±10nm；功率最大均不超过3W；

所述反光系统包含控制器、步进电机和反光片；

所述控制器用于控制所述步进电机的运转，通过所述步进电机的运转，带动改变所述反光片的转动角度，从而可以改变所述平行偏振照明光束投射到人体组织表面入射平面的入射角度；偏振照明光束投射到人体组织表面入射平面的入射角度可被调校在0度到85度之间；

成像光路透镜组由聚焦组、变焦组、补偿组和后焦距组组成；其中，所述聚焦组用于调像清晰；所述变焦组用于调像大小；所述补偿组用于改变焦距时保持成像清晰；所述后焦距组用于将像移后一段距离。

本发明还进一步提供了一种多层次微循环状态监测方法，包括：

根据操作者设定要观察的微循环深度层次，多层次微循环状态监测装置的成像光路透镜组调整到适合的成像聚焦距离；

多波长光源发出波长与检测深度相匹配及功率适度的照明光束；

将所述照明光束改变成具有一定偏振态的偏振照明光束且准直为平行输出，并以适当的入射角度投射到人体组织表面；

所述多层次微循环状态监测装置采集携带人体组织微循环信息的非偏振照明光束，进行光电转换并处理后得到微循环数字图像信息；

将微循环数字图像信息反馈，进一步调整偏振照明光束入射角度和功率，得到清晰的某一深度层次的微循环数字图像信息；

当不断地调整观察的深度时，成像系统就可以连续动态地输出不同深度的多层次微循环状态信息。

本发明提供的多层次微循环状态监测装置与方法，具有以下有益效果：利用以上所述的多层次微循环状态监测装置，根据操作者设定要观察的微循环深度层次，成像光路透镜组调整到对应的成像聚焦距离，通过控制照明光束的波长、功率和其投射到组织表面的入射角度，使得照明光束与成像聚焦面出现在同一水平面上。在操作者不断调整观察深度的过程中，系统自动对上述成像聚焦距离、照明光束的波长、照明光束的功率、偏振照明光束投射到组织表面的入射角度这四个参数进行改动，图像分析与处理系统便可实时、清晰地捕捉到人体组织内部不同深度的多层次微循环状态信息；本发明提供的多层次微循环状态监测装置与方法在实操上还具有操作简单、方便，对人体无创、无害，实时监测多深度、多层次微循环状态的特点。

附图说明

图1是本发明提供的多层次微循环状态监测装置的一个实施例的结构方框图；

图2是图1提供的多层次微循环状态监测装置的一个结构示意图；

图3是人体组织中带氧血红蛋白、脱氧血红蛋白、水、黑色素在不同光波长下的摩尔吸光系数图；

图4是偏振照明光束在P偏振和S偏振下的入射角度与反射率关系图；

图5是本发明提供的一种多层次微循环状态监测方法的一个实施例的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

参见图1，是本发明提供的多层次的微循环状态监测装置的一个实施例的结构方框图。

在本实施例中，所述的多层次微循环状态监测装置包括：光源控制器 101、多波长光源 102、起偏器 103、光纤组 104、反光系统 105、成像光路透镜组 106、检偏器 107、探测器 108、图像分析与处理系统 109及成像光路控制器 110。

本多层次微循环状态监测装置的基本工作原理是：根据要监测的人体组织内微循环目标深度层次，成像光路控制器110会首先根据深度信息控制成像光路透镜组106调整到适合成像聚焦距离；光源控制器 101驱动多波长光源 102发出特定波长和功率的照明光束；光线经过起偏器 103后，变成带有特定偏振态的偏振照明光束；所述偏振照明光束通过光纤组 104到达反光系统 105；基于反光系统 105内置反光片的旋转调节，光线会以特定的入射角度投射到人体组织上；成像光路透镜组106对经人体组织反射或散射回来的回路光束进行采集，并聚焦到探测器108上；在回路光束传播的途中，所述回路光束会经过一块偏振方向与起偏器偏振方向垂直的检偏器107，从而把从组织表面直接反射回来的未携带微循环信息的光滤除；探测器108把所接收到的携带微循环信息的光信号进行光电转换，将得到的电信号输入到图像分析与处理系统 109，图像分析与处理系统 109会把图像信息实时分析、处理、储存及反馈；所述图像信息在经过处理及分析后，指令信息会传到光源控制器101和反光系统106，分别对照明光束的波长和功率、投射到组织表面的入射角度作出相应调整，获得清晰的数字图像信息；在操作者连续调整观察深度的过程中，图像分析与处理系统 109会根据图像信息与成像光路控制器110、光源控制器101、反光系统105进行通信，各自分别对成像聚焦距离、照明光束的波长和功率、偏振照明光束投射到组织表面的入射角度这四个参数进行改动，图像分析与处理系统109便可实时、清晰地捕捉到人体组织内不同深度的多层次微循环状态信息。

参看图2，是图1提供的多层次微循环状态监测装置的一个结构示意图。

其中，所述光源控制器201，用于根据操作者设定要监测的人体组织内微循环目标深度层次，驱动所述多波长光源202发射出带有特定波长和功率的照明光束。具体实施时，因为所述照明光束在人体组织上的穿透深度会同时受到多个人体组织的光学特性所影响，如吸收、散射、透射及反射。然而组织里有着很多不同的成分，如血红细胞、水及黑色素；每一种成分有它们特有的光学特性，偏振照明光束本身也带有一定的光学特性，如光功率、波长、偏振态；血红细胞特有的吸收特性就是所述微循环状态监测装置的成像功能的基础。

参看图3，是人体组织中带氧血红蛋白、脱氧血红蛋白、水、黑色素在不同光波长下的摩尔吸光系数图。

由图3可知，在带氧血红蛋白和脱氧血红蛋白的吸收光谱中，波长为420 nm、550nm 和880 nm是等吸收峰，通过对血红细胞光吸收频谱的了解，可以帮助选择带有合适波长的照明光束，因此多波长光源102发出的照明光束波长分别优选为420nm、550nm和880nm，各自允许偏差范围为±10nm。由于人体组织里水分占了约70%的比例，要观察不同深度的多层次微循环状态，了解水的吸收光谱就显得特别重要。

另外，黑色素也是影响照明光束在人体组织上透射深度的一个重要成分，在上述的3种波长的偏振照明光束中，黑色素对波长为420nm的偏振照明光束吸收率最高，黑色素对波长为880nm的偏振照明光束吸收率最低。

优选的，光源控制器201会根据实际情况用波长为420nm的偏振照明光束观察浅层人体组织内的微循环状态，用波长为550nm的偏振照明光束观察中层人体组织内的微循环状态，用波长为880nm的偏振照明光束观察深层人体组织内的微循环状态。

另外，光功率也是影响光在组织内部透射深度的一个因素，光在组织内部透射深度与光功率的大小存在关系：

（1）

在公式（1）中，I (z)表示到达组织内目标深度所需的照明光束功率，I ₀表示恰好能进入组织内的初始照明光束功率，α表示吸收系数，z表示组织内的深度。因此，要使偏振照明光束达到组织内部的深度越深，所需要的偏振照明光束功率就越大。具体地，在实际应用中，光源控制器201对多波长光源202发出的照明光束进行灵活调整，主要通过改变电压或电流的方式来改变照明光束的功率，照明光束功率最大不超过3W。相比于改变照明光束波长来调整偏振照明光束在人体组织内部透射深度的作用而言，改变照明光束功率主要起到对偏振照明光束在人体组织内透射深度微调的作用。

在本实施例中，光源控制器201会根据操作者设定的观察深度，通过综合分析所需的照明光束波长和功率，来控制多波长光源202选择发出适合的波长和功率的照明光束。

所述多波长光源202，用于提供多组不同波长和功率的照明光束。具体地，所述多波长光源202发出三组照明光束，三组照明光束波长分别为420 nm、 550 nm 和880 nm，各自允许偏差范围为±10 nm；三组照明光束可以由三个不同的发光二极管分别发出，或者也可以由可调谐激光器（tunable laser ）发出。

优选地，所述多波长光源202选用三个发光波长分别为420 nm、550 nm、880 nm的发光二极管作为发光器件。

所述起偏器203设置在所述多波长光源202发出的照明光束的前进方向，用于改变照明光束的光学特性，使其变成带有一定偏振态的偏振照明光束；起偏器203转换的偏振照明光束的偏振态，包括但不限于P偏振、S偏振、也可以是P偏振与S偏振的混合偏振态。

优选地，本实施例中所述起偏器203起偏出的偏振照明光束的偏振态为P偏振，但不限于P偏振。

所述光纤组接收来自所述起偏器203的偏振照明光束，并将偏振照明光束导入到所述反光系统。具体地，光纤组包含保偏光纤204和光纤准直器205两部分。

其中，所述保偏光纤204包括高双折射光纤和低双折射光纤两种制作形式，所述保偏光纤204用于保持传输中偏振照明光束的偏振状态；所述光纤准直器205由尾纤与自聚焦透镜精确定位而成，所述光纤准直器205可以将保偏光纤204内的传输偏振照明光束转变成平行的偏振照明光束。

所述反光系统的光路部分设置在装置探头的末端，通过改变所述反光系统的控制参数，可以改变所述平行偏振照明光束照射到人体组织表面入射平面的入射角度；改变偏振照明光束的入射角度可以改变偏振照明光束在人体组织表面的反射率。

S偏振态的偏振照明光束在人体组织表面的反射率符合以下关系：

（2）

P偏振态的偏振照明光束在人体组织表面的反射率符合以下关系：

（3）

在公式（2）、公式（3）中，n₁为空气的折射率，n₂为人体组织的折射率，入射角θ_i为偏振照明光束从空气投射到人体组织表面的角度，R_s为S偏振态的偏振照明光束在人体组织表面的反射率，R_p为P偏振态的偏振照明光束在人体组织表面的反射率。

S偏振态的偏振照明光束在人体组织内的透射率等于1减去R_s; P偏振态的偏振照明光束在人体组织内的透射率等于1减去R_p；因此可以通过改变偏振照明光束的入射角度来改变偏振照明光束在人体组织内的透射率，使偏振照明光束可以到达组织内不同的深度层次。

参看图4，是偏振照明光束在P偏振和S偏振下的入射角度与反射率关系图；从图中可以看出采用P偏振的偏振照明光束可以获得在人体组织内最大的透射率。

具体地，所述反光系统包含控制器206、步进电机207和反光片208。

其中，所述控制器206用于控制所述步进电机207的运转，分析出偏振照明光束在人体组织表面的入射角度信息和相关通信；所述反光片208为一杠杆转动的片式结构，由靠近所述反光片208中部的支点固定，所述反光片208一端由弹簧连接，另一端由绳子连接至所述步进电机207；通过所述步进电机207运转拉动绳子来改变所述反光片208的转动角度，从而可以改变所述平行偏振照明光束投射到人体组织表面入射平面的入射角度；偏振照明光束投射到人体组织表面入射平面的入射角度可被调校在0度到85度之间。

所述成像光路透镜组209用于采集从组织表面返回的偏振照明光束和在组织内部经过多次散射后退偏的非偏振照明光束，将其经过所述检偏器并投射到所述探测器上；具体地，成像光路透镜组209由聚焦组、变焦组、补偿组和后焦距组组成。其中，所述聚焦组用于调像清晰；所述变焦组用于调像大小；所述补偿组用于改变焦距时保持成像清晰；所述后焦距组用于将像移后一段距离。

所述成像光路控制器210用于对成像光路透镜组209的成像聚焦距离进行调整，从而改变成像的倍率、数值孔径、视场及分辨率；不同的深度层次的微循环状态都有其相对应的成像聚焦距离，所述成像光路控制器210根据操作者设定要观察的人体组织微循环深度层次，控制所述成像光路透镜组调整到对应的成像聚焦距离。

所述检偏器211设置在成像光路透镜组的后端，偏振方向与起偏器偏振方向垂直，把从组织表面反射回来的偏振照明光束过滤，只让在组织内部经过多次散射后发生退偏的非偏振照明光束通过，并投射到所述探测器212上。

所述探测器212是一种传感器，把空间域的光信号转化为空间域的电信号，如电荷耦合元件图像传感器或互补金属氧化物半导体图像传感器等；所述探测器212把电信号传送到所述图像分析与处理系统213，把收集到的携带人体组织微循环信息的非偏振照明光束进行光电转换为电图像信号，并将电图像信号传送到所述图像分析与处理系统213。

所述图像分析与处理系统213对所述电图像信号进行实时分析、处理、储存及反馈，同时会根据图像信息与成像光路控制器210、光源控制器201、反光系统的控制器206进行通信，使得照明光束与成像聚焦面出现在同一水平面上；进一步地，所述图像分析与处理系统213对图像进行量化分析，计算出微循环状态的相关信息，如血流速度、微血管密度等，输出多层次微循环状态数字图像信息。

在本实施例中，采用所述多层次微循环状态监测装置进行实时监测不同深度的多层次微循环状态时，其具体工作过程为：根据操作者设定要观察某一深度层次的微循环状态，成像光路控制器210会首先根据深度信息控制成像光路透镜组209调整到适合成像聚焦距离，光源控制器201会同时根据深度信息控制多波长光源202发出波长与监测深度相匹配及功率适度的照明光束，照明光束会通过起偏器203；起偏器203将多波长光源202发出的照明光束改变成具有一定偏振态的偏振照明光束；偏振照明光束通过保偏光纤204的传输和光纤准直器205准直后到达反光系统的反光片208；反光系统控制其内部反光片208以适中的入射角度将偏振照明光束投射到人体组织表面。成像光路透镜组209采集从组织表面反射回的偏振照明光束和在组织内部经过多次散射后退偏的携带人体组织微循环信息的非偏振照明光束；成像光路透镜组209采集到的所有照明光束都会经过一块偏振方向与起偏器偏振方向垂直的检偏器211，从而把从组织表面直接反射回来的未携带微循环信息的偏振照明光束滤除；探测器212把能通过检偏器211的携带微循环信息的光信号转换为电信号，并将转换得到的电信号传送到图像分析与处理系统213；图像分析与处理系统213对电信号进行量化分析，计算微循环的图像状态，输出数字图像信息。

图像分析与处理系统213会实时将数字图像信息反馈到反光系统的控制器206和光源控制器201；反光系统的控制器206通过调整偏振照明光束投射到人体组织表面入射平面的入射角度，使照明光束比较准确地达到目标深度层次，然后光源控制器201再通过调整照明光束的功率，使照明光束更精确达到目标深度层次，与成像聚焦距离出现在同一水平面上，从而使图像分析与处理系统213能够获得清晰的某一层次的微循环状态数字图像信息。

在改变偏振照明光束透射到人体组织深度的调节顺序上，对偏振照明光束波长的调节优先于对偏振照明光束在组织表面入射角度的调节，对偏振照明光束在组织表面入射角度的调节优先于偏振照明光束功率的调节。

因此，当操作者要观察人体组织里不同深度的多层次微循环状态时，通过操作者连续的调整要观察的微循环深度层次，成像光路控制器210会连续的调整成像光路透镜组209的成像聚焦距离，每一深度层次都有相对应的成像聚焦距离，使得成像聚焦距离始终与偏振照明光束所达到的人体组织内部深度相匹配。然后，光源控制器201和反光系统的控制器206按上述工作流程循环往复的调整照明光束波长、功率和在人体组织表面入射角度，使偏振照明光束在人体组织的透射深度与成像聚焦距离始终出现在同一水平面上，本装置便可连续动态且清晰的输出多层次微循环状态数字图像信息。

另一方面，本发明还提供了一种多层次微循环状态监测方法。

参看图5，是本发明提供的一种多层次微循环状态监测方法的一个实施例的流程示意图。

在本实施例中，利用上述实施例中的多层次微循环状态监测装置，对不同深度的多层次微循环状态进行监测，其具体监测步骤包括：

根据操作者设定要观察的微循环深度层次，多层次微循环状态监测装置的成像光路透镜组调整到适合的成像聚焦距离；多波长光源发出波长与检测深度相匹配及功率适度的照明光束；将所述照明光束改变成一定偏振态的偏振照明光束且准直为平行输出，并以适当的入射角度投射到人体组织表面；

所述多层次微循环状态监测装置采集携带人体组织微循环信息的非偏振照明光束，进行光电转换并处理后得到微循环数字图像信息；将微循环数字图像信息反馈，进一步调整偏振照明光束入射角度和功率，得到清晰的某一深度层次的微循环数字图像信息；当不断地调整观察的深度时，成像系统就可以连续动态地输出不同深度的多层次微循环状态信息。

具体地，本发明实施例提供的多层次微循环状态监测方法可细分为以下步骤：

步骤S301：成像光路透镜组按监测的微循环深度层次调整到适合的成像聚焦距离。

步骤S302：多波长光源发出波长符合检测深度要求及功率适度的照明光束。具体地，多波长光源提供多组不同波长和功率的照明光束。作为优选值，所述波长分别为420nm、550nm和880nm的3个固定值，各自允许偏差范围为±10nm；所述功率最大均不超过3W。

步骤S303：将照明光束改变成具有一定偏振态的偏振照明光束且准直为平行输出，并以适当的入射角度投射到人体组织表面。其中入射角度控制在0度到85度之间。

步骤S304：采集携带人体组织微循环信息的非偏振照明光束，进行光电转换并处理后得到微循环数字图像信息。

步骤S305：将微循环数字图像信息反馈，进一步调整偏振照明光束入射角度和功率，得到清晰的某一深度层次的微循环数字图像信息。

步骤S306：当不断地调整观察的深度时，成像系统就可以连续动态地输出不同深度的多层次微循环状态信息。

本发明提供的多层次微循环状态监测方法，利用以上所述的多层次微循环状态监测装置，根据操作者设定要观察的微循环深度层次，成像光路透镜组调整到对应的成像聚焦距离，通过控制照明光束的波长、功率和其投射到组织表面的入射角度，使得照明光束与成像聚焦面出现在同一水平面上。在操作者不断调整观察深度的过程中，系统自动对上述成像聚焦距离、照明光束的波长、照明光束的功率、偏振照明光束投射到组织表面的入射角度这四个参数进行改动，图像分析与处理系统便可实时、清晰地捕捉到人体组织内部不同深度的多层次微循环状态信息。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种多层次微循环状态监测装置，其特征在于，包括：光源控制器、多波长光源、起偏器、光纤组、反光系统、成像光路透镜组、检偏器、探测器、图像分析与处理系统和成像光路控制器；

所述多波长光源，用于提供多组不同波长和功率的照明光束；其中，所述多波长光源发出三组照明光束，三组照明光束波长分别为420nm、550nm和880nm；

所述图像分析与处理系统根据图像信息与成像光路控制器、光源控制器、反光系统进行通信，调整所述偏振照明光束透射到人体组织内的深度层次，以便获得清晰的多层次微循环状态信息；其中，在操作者不断调整观察深度的过程中，所述图像分析与处理系统自动对成像聚焦距离、照明光束的波长、照明光束的功率、偏振照明光束投射到组织表面的入射角度这四个参数进行改动，以实时、清晰地捕捉到人体组织内部不同深度的多层次微循环状态信息，并连续动态地输出不同深度的多层次微循环状态信息。

2.如权利要求1所述的多层次微循环状态监测装置，其特征在于，所述光纤组包含保偏光纤和光纤准直器两部分；

所述保偏光纤，用于保持传输中偏振照明光束的偏振状态；所述光纤准直器将保偏光纤内传输的偏振照明光束准直成平行的偏振照明光束。

3.如权利要求2所述的多层次微循环状态监测装置，其特征在于，所述多波长光源发出的多组照明光束功率最大均不超过3W。

4.如权利要求3所述的多层次微循环状态监测装置，其特征在于，所述反光系统包含控制器、步进电机和反光片；

所述控制器用于控制所述步进电机的运转，通过所述步进电机的运转，带动改变所述反光片的转动角度，从而改变所述平行偏振照明光束投射到人体组织表面入射平面的入射角度；偏振照明光束投射到人体组织表面入射平面的入射角度被调校在0度到85度之间。

5.如权利要求4所述的多层次微循环状态监测装置，其特征在于，成像光路透镜组由聚焦组、变焦组、补偿组和后焦距组组成；

所述聚焦组用于调像清晰；

所述变焦组用于调像大小；

所述补偿组用于改变焦距时保持成像清晰；

所述后焦距组用于将像移后一段距离。

6.一种多层次微循环状态监测方法，其特征在于，包括：

当不断地调整观察的深度时，成像系统就连续动态地输出不同深度的多层次微循环状态信息。

7.如权利要求6所述的多层次微循环状态监测方法，其特征在于，利用所述的多层次微循环状态监测装置，根据操作者设定要观察的微循环深度层次，成像光路透镜组调整到对应的成像聚焦距离，通过控制照明光束的波长、功率和其投射到组织表面的入射角度，使得照明光束与成像聚焦面出现在同一水平面上；在操作者不断调整观察深度的过程中，系统自动对上述成像聚焦距离、照明光束的波长、照明光束的功率、偏振照明光束投射到组织表面的入射角度这四个参数进行改动，图像分析与处理系统便实时、清晰地捕捉到人体组织内部不同深度的多层次微循环状态信息。