CN107158579B - 一种可显化皮肤病区的自动定位光学治疗仪器及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可显化皮肤病区的自动定位光学治疗仪器，包括治疗光源、二维振镜、高通滤镜以及视窗调整模块，治疗光源发出第一光路激光，第一光路激光经二维振镜反射到高通滤镜，再经高通滤镜反射进入视窗调整模块后照射到皮肤病区，还包括显色灯、变焦镜头以及CCD相机，所述显色灯发出第二光路激光，所述第二光路激光照射到皮肤病区后发生漫反射，之后第二光路激光先后通过视窗调整模块、高通滤镜和变焦镜头进入CCD相机。本发明在使用治疗光源照射皮肤病区的过程中，通过CCD相机实时监测皮肤病区的治疗情况，使医疗人员能够在治疗过程中依照皮肤病区治疗情况控制照射在上面的治疗光源的照射范围，提高了医疗人员对病情的实时性判断。

Description

一种可显化皮肤病区的自动定位光学治疗仪器及控制方法

技术领域

本发明涉及一种光学治疗仪器，更具体地说涉及一种可显化皮肤病区的自动定位光学治疗仪器。

背景技术

现阶段已存在各种皮肤病光学治疗的装置，传统的光学治疗仪器装置主要依赖于相对应的治疗光源直接对患病皮肤区域的照射。

但是由于传统的光学治疗仪器都是根据治疗前对患病皮肤区域拍照所得的病情信息作为治疗依据进行激光照射治疗，因此传统的光学治疗仪器容易因为皮肤病区治疗过程中病情分布的不确定性而引起仪器的视觉判断的失误，无法根据治疗过程中皮肤病区的实际病情实时变化调整治疗方案，导致治疗效果不佳。为了解决上述问题，医疗人员会在治疗过程中加入较多的人为辅助手段，但是这却又会带来部分的人为因素干扰，同时也会影响光学治疗仪器的治疗效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种在治疗过程中可对皮肤病区进行显化的自动定位光学治疗仪器。

本发明解决其技术问题的解决方案是：

一种可显化皮肤病区的自动定位光学治疗仪器，包括治疗光源、二维振镜、高通滤镜以及视窗调整模块，所述治疗光源发出第一光路激光，所述第一光路激光经二维振镜反射到达高通滤镜，再经高通滤镜反射进入视窗调整模块后照射到皮肤病区，还包括显色灯、变焦镜头以及CCD相机，所述显色灯发出第二光路激光，所述第二光路激光照射到皮肤病区后发生漫反射，之后第二光路激光先后通过视窗调整模块、高通滤镜和变焦镜头进入CCD相机，其中所述高通滤镜的功能是使治疗光源所发出的激光发射，同时使显色灯所发出的激光得以穿过。

作为上述技术方案的进一步改进，所述视窗调整模块包括第一反射镜和第二反射镜，所述第一光路激光经第一反射镜反射进入第二反射镜，再经第二反射镜反射照射在皮肤病区，其中所述第二反射镜配置有用于驱动其转动的电机。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括第一光电检测模块，所述第一光电检测模块设置在第一光路激光到达二维振镜前的位置，所述第一光电检测模块包括带通增透滤镜以及第一光电探测器，所述带通增透滤镜将少量的第一光路激光反射形成第三光路激光并进入第一光电探测器，其中所述带通增透滤镜用于将少量的第一光路激光反射形成第三光路激光并进入第一光电探测器，同时能够让绝大部分的第一光路激光穿透。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括第二光电检测模块，所述第二光电检测模块设置在视窗调整模块后的位置，所述第二光电检测模块包括电动滑轨门阀以及第二光电探测器，所述第二光电探测器安装在电动滑轨门阀上并能在电动滑轨门阀上移动。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括手柄扫描模块以及可自由转动的第三反射镜，所述第三反射镜设置在第一光路激光到达二维振镜前的位置，当所述第三反射镜与第一光路激光平行时，所述第一光路激光进入二维振镜，当所述第三反射镜与第一光路激光成一夹角时，所述第一光路激光通过第三反射镜反射形成第四光路激光并进入手柄扫描模块。

作为上述技术方案的进一步改进，所述手柄扫描模块包括第四反射镜、聚焦透镜以及多模光纤照射手柄，所述第四光路激光通过第四反射镜反射进入聚焦透镜，所述第四光路激光通过聚焦透镜进入多模光纤照射手柄。

本发明的有益效果是：本发明通过显色灯发出的第二光路激光照射在皮肤病区上，并将反射回来的第二光路激光通过高通滤镜和变焦镜头进入CCD相机，由CCD相机进行图像采集，在使用治疗光源照射皮肤病区的过程中，同时通过CCD相机实时监测皮肤病区的治疗情况，使得医疗人员能够在治疗过程中依照皮肤病区治疗情况控制照射在上面的治疗光源的照射范围，同时也提高了医疗人员对病情的实时性判断。

本发明创造还公开了一种上述光学治疗仪器的控制方法，包括以下步骤：

步骤A：启动光学治疗仪器通电连接，治疗光源发出激光束；

步骤B：控制二维振镜电位，使二维振镜处于零电位工作状态；

步骤C：调整治疗光源发光功率，检测治疗光源发出激光束的光强，判断治疗光源发出激光束的光强是否符合要求，如果是，继续往下执行，如果不是，重复执行此步骤；

步骤D：选择光学治疗仪器的工作模式，所述工作模式包括自动扫描模式以及手柄扫描模式；

步骤F：启动显色灯，使显色灯发出的激光束照射在皮肤病区，CCD相机采集皮肤病区图像；

步骤G：根据皮肤病区图像信息，确定治疗光源照射在皮肤病区上的范围；

步骤H：根据CCD相机采集皮肤病区图像的实时信息，控制治疗光源照射在皮肤病区上的范围以及治疗光源的发光功率。

作为上述方案的进一步改进，所述步骤D中具体操作为：通过调整所述第三反射镜与第一光路激光的夹角大小，选择光学治疗仪器的工作模式。

作为上述方案的进一步改进，所述步骤D中当第三反射镜与第一光路激光夹角为零时，所述光学治疗仪器处于自动扫描模式，当所述第三反射镜与第一光路激光夹角为45度时，所述光学治疗仪器处于手柄扫描模式。

本发明的有益效果是：本发明所述光学治疗仪器在利用治疗光源对皮肤病区进行照射治疗的同时，使用显色灯照射在皮肤病区上，将皮肤病区显化，便于CCD相机对皮肤病区进行图像采集，在治疗过程中能够根据皮肤病区的实时变化，控制治疗光源的发光功率以及照射范围，提高治疗效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。

图1是本发明的光学结构示意图；

图2是本发明的视窗调整模块结构示意图；

图3是本发明的第二光电检测模块结构示意图；

图4是本发明光学治疗仪器的控制方法。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

参照图1至图3，本发明创造公开了一种可显化皮肤病区的自动定位光学治疗仪器，包括治疗光源1、二维振镜2、高通滤镜3以及视窗调整模块4，所述治疗光源1发出第一光路激光1A，所述第一光路激光1A经二维振镜2反射到达高通滤镜3，再经高通滤镜3反射进入视窗调整模块4后照射到皮肤病区5，还包括显色灯、变焦镜头62以及CCD相机63，所述显色灯发出第二光路激光2A，所述第二光路激光2A照射到皮肤病区后发生漫反射，之后第二光路激光2A先后通过视窗调整模块4、高通滤镜3和变焦镜头62进入CCD相机63，其中所述高通滤镜3的功能是使到治疗光源1所发出的激光反射，同时使显色灯所发出的激光得以穿过。传统的光学治疗仪器只能根据治疗前对皮肤病区进行拍照识别，判断病情，而无法根据治疗过程中的皮肤病区的变化而改变治疗方案，同时由于传统的光学治疗仪器只是从皮肤病区的照片上获取病情信息，在治疗过程中容易因为皮肤病区的前、中、后期的病情分布不确定性，引起仪器视觉的判断失误，导致治疗效果不佳。本发明创造为了解决上述问题，本发明创造配置了能够实时监测治疗过程中皮肤病区5图像信息的功能，所述图像信息是利用图像处理技术对CCD相机63所获得的照片信息进行处理识别，而不是单纯地依靠治疗前所拍下的照片判断病情。为了实现上述功能，本发明创造所述光学治疗仪器增设有第一显色灯61和第二显色灯64对皮肤病区5进行照射，使皮肤病区5显化，便于CCD相机63对皮肤病区5进行图像识别采集，另外所述显色灯的种类，可根据皮肤病区5具体的患病情况改变。本发明创造通过CCD相机63以及显色灯所形成的皮肤病区5动态监测模块，在治疗过程中实时监测皮肤病区5的病情变化，使医疗人员能够根据皮肤病区5病情的实时变化而调整具体的治疗方案，例如说调节治疗光源1的发光功率或者调节治疗光源1照射在皮肤病区5上的范围，有效提高治疗效果，防止病情发生反复。

进一步作为优选的实施方式，本发明创造所述视窗调整模块4用于调节治疗光源1照射到皮肤病区5上的范围，具体地本发明创造具体实施例中所述视窗调整模块4包括第一反射镜41和第二反射镜42，所述第一光路激光1A经第一反射镜41反射进入第二反射镜42，再经第二反射镜42反射照射在皮肤病区5。通过调节第二反射镜42的水平夹角，就能够控制第一光路激光1A进入第二反射镜42时的入射角和反射角，进而控制治疗光源1所照射在皮肤病区5上的范围，结构原理简单，易于实现。

进一步作为优选的实施方式，本发明创造配置有能够在治疗过程中实时检测治疗光源1发光强度的功能，为实现上述功能，本发明创造具体实施方式中还包括第一光电检测模块，所述第一光电检测模块设置在第一光路激光1A到达二维振镜2前的位置。

具体地，本发明创造具体实施例中所述第一光电检测模块包括带通增透滤镜71以及第一光电探测器72，所述带通增透滤镜71将少量的第一光路激光1A反射形成第三光路激光3A并进入第一光电探测器72，其中所述带通增透滤镜71用于将少量的第一光路激光1A反射形成第三光路激光3A并进入第一光电探测器72，同时能够让绝大部分的第一光路激光1A穿透，使第一光路激光1A进入二维振镜2。本发明创造通过设置的带通增透滤镜71，采集第一光路激光1A的少量成份并使其进入第一光电探测器72，所述第一光电探测器72感知该少量第一光路激光1A的光强大小，并将相关数据传输到处理器中，由处理器执行相关运算得出治疗光源1的发光强度，实现对治疗光源1发光强度的实时检测，能够判断出在治疗过程中治疗光源1的激光能量是否发生突变，防止因此而伤害到皮肤病区，导致皮肤病区病情加重。

进一步作为优选的实施方式，本发明创造具体实施方式中，在治疗光源1所发出的激光到达皮肤病区前，还需要对该激光再进行一次光强检测，以判断该激光在经过一系列光学系统之后，激光强度是否符合要求，为实现上述功能，本发明创造还包括第二光电检测模块8，所述第二光电检测模块8设置在视窗调整模块4后的位置。

具体地，本发明创造具体实施例中，所述第二光电检测模块8包括电动滑轨门阀81以及第二光电探测器82，所述第二光电探测器82安装在电动滑轨门阀81上并能在电动滑轨门阀81上移动。在治疗之前，首先调整好治疗光源1的发光功率，之后将所述第二光电探测器82调整到电动滑轨门阀81的中部，以采集第一光路激光1A的光强大小，并将数据传输到处理器中进行，待医疗人员判断所述第一光路激光1A光强大小符合要求后，将第二光电探测器82移开，使第一光路激光1A通过电动滑轨门阀81照射在皮肤病区上。

进一步作为优选的实施方式，传统的光学治疗仪器将二维振镜2、高通滤镜3以及视窗调整模块4的组合称为自动扫描模块，所述自动扫描模块无需医疗人员干扰治疗过程，在治疗前只需根据CCD相机63所采集的皮肤病区的图像，设定好治疗光源1的照射范围以及发光功率即可。本发明创造为了提高治疗效果，所述光学治疗仪器还配置有手柄扫描模块，医疗人员通过所述手柄扫描模块能够对治疗光源1对皮肤病区的照射范围进行人员干扰，提高治疗的准确性。

具体地，本发明创造具体实施方式中包括手柄扫描模块以及可自由转动的第三反射镜9，所述第三反射镜9设置在第一光路激光1A到达二维振镜2前的位置，当所述第三反射镜9与第一光路激光1A平行时，所述第一光路激光1A进入二维振镜2，当所述第三反射镜9与第一光路激光1A成一夹角时，所述第一光路激光1A通过第三反射镜9反射形成第四光路激光4A并进入手柄扫描模块。当所述第三反射镜9与第一光路激光1A平行时，所述第三发射镜9不会对第一光路激光1A进行阻挡，所述第一光路激光1A进入二维振镜2，此时所述光学治疗仪器使用自动扫描模块对皮肤病区进行治疗；当所述第三反射镜9与第一光路激光1A成一夹角时，所述第三反射镜9能够将入射的第一光路激光1A发射进入手柄扫描模块，此时光学治疗仪器使用手柄扫描模块对皮肤病区进行治疗。与传统的光学治疗仪器相比，虽然传统的光学治疗仪器同样配置有手柄扫描模块，但是其切换扫描模块的机制不同，传统的光学治疗仪器是依靠激光输出端处的电机转轴驱动其承载的反射镜进行阻拦式切换，若用户选择手柄扫描模块，这需要不断地让二维振镜处于零电位工作状态，且整个光路系统精度以及稳定性要求高，导致传统的光学治疗仪器在光路系统上只要出现细微的误差，治疗光源所发出的激光就无法耦合到手柄扫描模块的传输光纤上，最终导致手柄扫描模块启用失效。而本发明创造通过调整设置在二维振镜2前的第三反射镜9与第一光路激光1A之间的角度，控制第一光路激光1A的传输方向，从而实现自动扫描模块和手柄扫描模块间的切换，无需将二维振镜2一直保持在零电位工作状态，降低对光学系统的精度要求。

具体地，本发明创造具体实施方式中，当所述第三反射镜9与第一光路激光1A的夹角为45度时，所述第一光路激光1A在第三反射镜9处反射并进入手柄扫描模块。

进一步作为优选的实施方式，本发明创造具体实施方式中所述手柄扫描模块包括第四反射镜101、聚焦透镜102以及多模光纤照射手柄103，所述第四光路激光4A通过第四反射镜101反射进入聚焦透镜102，所述第四光路激光4A通过聚焦透镜102进入多模光纤照射手柄103。本实施例中所述手柄扫描模块通过第四反射镜101以及聚焦透镜102的配合，准确地将第四光路激光4A耦合到多模光纤手柄中，减少第四光路激光4A在传输过程中的损耗，有效降低治疗光源1的发光功率，提高治疗质量。

另外需要说明的是，本发明创造所述光学治疗仪器中除了如图1所述光学系统的部分，还需要包括控制光学系统运动以及数据处理的电学系统，即本发明创造具体实施方式中还包括处理器、显示模块、存储器、多个模拟开关、多个模数转换器、多个数模转换器、多个电机以及多个信号放大器；其中所述第一光电探测器72以及第二光电探测器82先后通过信号放大器和模数转换器与处理器输入端相连；所述视窗调整模块4中设置有驱动第二反射镜42转动的电机，所述处理器输出端通过数模转换器与驱动第二反射镜42转动的电机相连；所述二维振镜2中设置有驱动二维振镜2转动的电机，所述处理器输出端通过数模转换器与驱动二维振镜2转动的电机相连；所述处理器输出端通过数模转换器与治疗光源1相连；所述显色灯安装有驱动显色灯转动的电机，所述处理器输出端通过数模转换器与驱动显色灯转到的电机相连；所述第三反射镜9同样设有用于驱动其转动的电机，所述处理器输出端通过数模转换器与驱动第三反射镜9转动的电机相连；所述CCD相机63通过模数转换器和存储器与处理器输入端相连；所述显示器与处理器输出端通信连接；另外本发明创造具体实施方式中由于所述处理器需要对CCD相机63所采集的图像进行处理，因此所述处理器还配置有以下功能：自动增强图像特征数据，对图像进行边缘识别以及边缘数据拓展，之后根据边缘图像控制二维振镜2以及视窗调整模块4中第二反射镜42的运动轨迹，实现治疗光源1对皮肤病区照射范围的控制。

参照图4，本发明创造同时还公开了一种上述光学治疗仪器的控制方法，包括以下步骤：

步骤A：启动光学治疗仪器通电连接，治疗光源发出激光束；

步骤B：控制二维振镜电位，使二维振镜处于零电位工作状态；

步骤C：调整治疗光源发光功率，检测治疗光源发出激光束的光强，判断治疗光源发出激光束的光强是否符合要求，如果是，继续往下执行，如果不是，重复执行此步骤；

步骤D：选择光学治疗仪器的工作模式，所述工作模式包括自动扫描模式以及手柄扫描模式；

步骤F：启动显色灯，使显色灯发出的激光束照射在皮肤病区，CCD相机采集皮肤病区图像；

步骤G：根据皮肤病区图像信息，确定治疗光源照射在皮肤病区上的范围；

步骤H：根据CCD相机采集皮肤病区图像的实时信息，控制治疗光源照射在皮肤病区上的范围以及治疗光源的发光功率。

具体地，本发明创造所述控制方法中步骤A至步骤C均属于治疗前对光学治疗仪器的调试操作，包括需要使二维振镜处于零电位工作状态以检测二维振镜的初始位置是否准确，检测治疗光源所发出的激光强度是否合理；之后步骤D至步骤H属于治疗过程步骤，首先需要医疗人员根据实际情况设定本次治疗操作所使用的工作模式，之后再对皮肤病区拍照采集和图像处理，得出皮肤病区患病情况等相关信息，最后再设定治疗光源的发光功率以及治疗光源照射到皮肤病区的范围，即可启动光学治疗仪器对皮肤病区进行照射治疗，同时还需要根据治疗过程中CCD相机采集皮肤病区图像的实时信息控制治疗光源照射在皮肤病区上的范围以及治疗光源的发光功率，使治疗效果最佳。相对于传统的光学治疗仪器，本发明所述光学治疗仪器在利用治疗光源对皮肤病区进行照射治疗的同时，使用显色灯照射在皮肤病区上，将皮肤病区显化，便于CCD相机对皮肤病区进行图像采集，在治疗过程中能够根据皮肤病区的实时变化，控制治疗光源的发光功率以及照射范围，提高治疗效果。

进一步作为优选的实施方式，本发明创造具体实施例中所述步骤D中具体操作为，通过调整所述第三反射镜与第一光路激光的夹角大小，选择光学治疗仪器的工作模式。

进一步作为优选的实施方式，所述步骤D中当第三反射镜与第一光路激光夹角为零时，所述光学治疗仪器处于自动扫描模式，当所述第三反射镜与第一光路激光夹角为45度时，所述光学治疗仪器处于手柄扫描模式。

以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (3)

1.一种可显化皮肤病区的自动定位光学治疗仪器，包括治疗光源(1)、二维振镜(2)、高通滤镜(3)以及视窗调整模块(4)，所述治疗光源(1)发出第一光路激光(1A)，所述第一光路激光(1A)经二维振镜(2)反射到高通滤镜(3)，再经高通滤镜(3)反射进入视窗调整模块(4)后照射到皮肤病区(5)，其特征在于：还包括显色灯、变焦镜头(62)以及CCD相机(63)，所述显色灯发出第二光路激光(2A)，所述第二光路激光(2A)照射到皮肤病区(5)后发生漫反射，之后第二光路激光(2A)先后通过视窗调整模块(4)、高通滤镜(3)和变焦镜头(62)进入CCD相机(63)；

所述视窗调整模块(4)包括第一反射镜(41)和第二反射镜(42)，所述第一光路激光(1A)经第一反射镜(41)反射进入第二反射镜(42)，再经第二反射镜(42)反射照射在皮肤病区(5)；

所述的一种可显化皮肤病区的自动定位光学治疗仪器还包括第一光电检测模块，所述第一光电检测模块设置在第一光路激光(1A)到达二维振镜(2)前的位置，所述第一光电检测模块包括带通增透滤镜(71)以及第一光电探测器(72)，所述带通增透滤镜(71)将少量的第一光路激光(1A)反射形成第三光路激光(3A)并进入第一光电探测器(72)；

所述的一种可显化皮肤病区的自动定位光学治疗仪器还包括手柄扫描模块以及可自由转动的第三反射镜(9)，所述第三反射镜(9)设置在第一光路激光(1A)到达二维振镜(2)前的位置，当所述第三反射镜(9)与第一光路激光(1A)平行时，所述第一光路激光(1A)进入二维振镜(2)，当所述第三反射镜(9)与第一光路激光(1A)成一夹角时，所述第一光路激光(1A)通过第三反射镜(9)反射形成第四光路激光(4A)并进入手柄扫描模块。

2.根据权利要求1所述的一种可显化皮肤病区的自动定位光学治疗仪器，其特征在于：还包括第二光电检测模块(8)，所述第二光电检测模块(8)设置在视窗调整模块(4)后的位置，所述第二光电检测模块(8)包括电动滑轨门阀(81)以及第二光电探测器(82)，所述第二光电探测器(82)安装在电动滑轨门阀(81)上并能在电动滑轨门阀(81)上移动。

3.根据权利要求1所述的一种可显化皮肤病区的自动定位光学治疗仪器，其特征在于：所述手柄扫描模块包括第四反射镜(101)、聚焦透镜(102)以及多模光纤照射手柄(103)，所述第四光路激光(4A)通过第四反射镜(101)反射进入聚焦透镜(102)，所述第四光路激光(4A)通过聚焦透镜(102)进入多模光纤照射手柄(103)。

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