CN112362657B - 唾液采集成像装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种唾液采集成像装置,涉及医疗检测技术领域,包括唾液采集部以及唾液成像部,所述唾液成像部包括唾液注入口、容纳腔室以及液体收集区,所述唾液注入口与唾液采集部相连,所述唾液注入口通过容纳腔室与液体收集区连通,所述唾液采集部上设置有流入通道,所述流入通道上设置有过滤片,所述液体收集区上设置有与外部连通的透气孔,所述唾液采集部中设置有加热组件,本发明实现了唾液的定量采集,通过采用成像装置使唾液结晶后的图案进行投影放大,便于观察,同时通过预先涂抹化学试剂的方法改变唾液结晶图像,获得了唾液结晶清晰地图像效果。
Description
技术领域
本发明涉及医疗检测技术领域,具体地,涉及一种唾液采集成像装置。
背景技术
唾液检测是一种新兴的医学检查方法,经常被用于疾病的辅助诊断。唾液中包含的各种蛋白质、血型物质和无机物种类和浓度的变化不仅能反映口腔和牙科疾病,更与老年痴呆症、乳腺癌、糖尿病、心血管疾病、癌症、肾脏病等疾病相关。与血清标本和尿液标本相比,唾液采集安全、无创、实时、便捷、无血源性疾病传播危险,被认为是化学和生化研究的极佳非侵入性来源。唾液蕴含的大量生物信息和便于采集的特点使得唾液可以作为反映全身健康状况的生物标志物,在自我采样、自我检测领域有广阔的应用前景。
在预测排卵方面,唾液检测的表现备受期待。目前主要的排卵期检测方法有各自的不足之处,基础体温法准确性差、超声显像法成本昂贵、LH试纸法长期监测不便。基于唾液结晶的排卵检测方法,通过观察排卵期前后唾液结晶中羊齿蕨状结晶图案形态的变化,可以监测到一个更长的排卵时间窗口,同时操作方便、成本低廉。唾液结晶检测方法当前的局限性在于结晶图案易受唾液采集和处理的操作影响,因此有必要设计一种专门的装置,降低唾液结晶过程中影响因素的干扰。在合适的装置下采集到的唾液结晶图像,不仅能用于预测排卵期,更可用于辅助诊断干燥综合症等疾病和监测身体健康状况。
专利文献CN109890297A公开了一种用于确定排卵日的影像处理和分析系统及其控制方法,涉及一种唾液采集装置用于接收对象体的唾液,唾液接收部设置在进出口内并可以由进出口进出,壳体在一面上具有通孔以将唾液露出,唾液采集装置插入主体部件中,由光源部提供光、控制部从相机部获取唾液的拾取图像。
专利文献CN107667290A公开了一种用于检测唾液样品中的分析物的检测装置及使用方法,涉及一种侧向层析检测装置、包含检测装置的试剂盒或仪器,以及使用检测装置、试剂盒或仪器定量检测唾液样品中的分析物的方法。
专利文献CN1106198946A公开了一种家用便携式排卵检测仪,包括壳体,壳体内装设有电源组件和控制组件。壳体上端连接有与摄像头组件相对应的镜头组件,镜头组件内装设有载玻片,镜头组件的上端连接有与载玻片相对应的快速风干组件,快速风干组件通过电源线与控制组件电连接,控制组件设有用于将摄像头所获取的图像传送至外部终端的通讯模块。通过摄像头组件拍摄成像,借助其他终端设备进行图像分析以得出是否处于排卵期结论。
专利文献CN107898478A公开了一种医疗用具有唾液采集漏斗的唾液采集管,包括采集管本体和唾液采集漏斗,通过唾液采集漏斗辅助进行采集唾液,防止唾液沾染到采集管本体的外侧壳体上,使得该医疗用具有唾液采集漏斗的唾液采集管使用时更加的方便,提高其实用性。
专利文献CN108703775A公开了一种唾液采集装置以及唾液采集方法,唾液采集装置包括:唾液采集器,用于采集用户的唾液;唾液保存器,与唾液采集器依次连通,用于保存唾液采集器采集到的唾液;过滤片,其上涂抹有唾液分泌刺激物并装配在唾液采集器内。
以上的现有技术中涉及唾液结晶检测的方法普遍采用在载玻片上直接涂抹唾液使其结晶的简单方式,结晶图案受唾液采集和处理过程的干扰因素较多。普通的唾液采集装置没有考虑到唾液结晶成像的特殊性,忽视了唾液的定量问题,不能在采集到唾液后形成均匀稳定的唾液薄层,将影响唾液结晶所得图像的效果。
发明内容
针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种唾液采集成像装置。
根据本发明提供的一种唾液采集成像装置,包括成像组件、唾液采集部以及唾液成像部;
所述唾液成像部包括唾液注入口、容纳腔室以及液体收集区;
所述唾液注入口与唾液采集部相连;
所述唾液注入口通过容纳腔室与液体收集区连通;
所述成像组件能够使容纳腔室中容纳的唾液成像。
优选地,根据所述容纳腔室的尺寸选择相匹配的透镜,所述容纳腔室一侧内壁置于透镜一倍焦距内,另一侧内壁置于透镜一倍焦距外,能够实现在距离透镜中心一米远处获得一个50~200倍放大的实像。
优选地,所述容纳腔室的内壁上涂有相同或不同的化学溶剂或电解质溶液,唾液流入后形成的结晶图案与容纳腔室中只有唾液时形成的结晶图案不同,其中,所述不同的化学溶剂包括不同成分的化学溶剂或不同浓度的化学溶剂,所述不同的电解质溶液包括不同成分的电解质溶液或不同浓度的电解质溶液。
优选地,所述唾液采集部中设置有加热组件,所述加热组件能够使唾液在可控的加热温度、相对湿度条件下结晶。
优选地,所述流入通道上设置有过滤片,所述过滤片用于过滤唾液。
优选地,所述唾液采集部上设置有流入通道,所述流入通道为上宽下窄的漏斗状结构。
优选地,所述液体收集区上设置有与外部连通的透气孔,所述液体收集区的内部设置有吸湿性材料。
优选地,所述容纳腔室为圆柱形结构。
优选地,所述容纳腔室中设置有标记区,所述标记区距离所述容纳腔室边缘大于1㎜,所述标记区直径在5~10㎜。
优选地,所述成像组件包括光源、透镜以及视屏,在成像操作时所述容纳腔室设置在光源和透镜之间,所述光源发出的光依次经容纳腔室、透镜后在视屏上成像。
与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
1、本发明通过采用唾液采集部以及唾液成像部实现了唾液的定量采集,通过采用成像组件使唾液结晶后的图案进行投影放大,便于观察,同时通过预先涂抹化学试剂的方法改变唾液结晶图像,解决了唾液在装置的两侧均有结晶现象发生从而造成投影放大得到两个重叠像的问题,本发明不同于现有技术中在载玻片上形成唾液结晶的简单方式,排出了结晶图案受唾液采集和处理过程的干扰因素,能够在采集到唾液后形成均匀稳定的唾液薄层,获得了唾液结晶清晰地图像效果。
2、本发明中流入通道上设置有过滤片保证了唾液采集的质量且液体收集区上设置有与外部连通的透气孔,唾液注入过程中,装置内多余气体经由唾液收集区的透气孔排出,保证唾液可以自然流入装置内,且液体收集区的内部设置有吸湿性材料能够收集多余唾液,实现了唾液的定量采集。
3、本发明能够通过加热组件使唾液短时间内在一定温湿度条件下自然结晶,提高了检测效率。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1为本发明中唾液采集成像装置的结构示意图;
图2为本发明中唾液成像部的结构示意图;
图3为本发明提出的对唾液采集成像装置形成的唾液结晶图案进行投影放大的光路成像示意图;
图4为本发明中成像组件的光路成像示意图。
图中示出:
采集部1 容纳腔室22 唾液结晶2号32
唾液成像部2 液体收集区23 透镜33
唾液注入口21 唾液结晶1号31 视屏34
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本发明提供了一种唾液采集成像装置,如图1所示,包括成像组件、唾液采集部1以及唾液成像部2,所述唾液采集部1连接所述唾液成像部2,所述唾液采集部1用于收集唾液,包含哺乳动物的唾液,能够实现唾液的定量采集、结晶以及成像。
具体地,所述唾液采集部1上设置有流入通道,所述流入通道为上宽下窄的漏斗状结构,唾液易于从宽口流入,方便唾液采集,由于唾液结晶图像要求小体积的唾液量,因此流入唾液采集部1的是少量唾液。在一个优选例中,流入通道还连接有细管部分,所述细管部分连接漏斗状结构的细端,采集的唾液经流入通道并缓慢流经细管部分,其中,所述流入通道上设置有过滤片,所述过滤片透气性良好,所述过滤片用于过滤唾液中的杂质,确保经过滤后的清澈唾液能够沿管壁均匀缓慢滴落。
具体地,如图2所示,所述唾液成像部2包括唾液注入口21、容纳腔室22以及液体收集区23,所述唾液注入口21与唾液采集部1相连,所述唾液注入口21通过容纳腔室22与液体收集区23连通,所述容纳腔室22为所述唾液成像部2内部一个特定厚度的空心腔室,所述成像组件能够使容纳腔室22中容纳的唾液成像,所述容纳腔室22的内壁可以预先涂抹化学试剂及预先标注结晶区域标记区。在一个优选例中,所述容纳腔室22为圆柱形结构,所述容纳腔室22的直径为5~25㎜,所述容纳腔室22的厚度小于0.1㎜,所述容纳腔室22内容纳液体的体积小于0.1ml。
进一步地,如图2所示,所述液体收集区23上设置有与外部连通的透气孔,唾液注入过程中,装置内多余气体经由唾液收集区23的透气孔排出,保证唾液可以自然流入装置内,容纳腔室22仅容纳少量唾液,因此多余唾液将进入唾液收集区23。所述液体收集区23的内部设置有吸湿性材料用于收集多余唾液。
具体地,所述容纳腔室22的内壁上涂有相同或不同的化学溶剂,或者所述容纳腔室22的内壁上涂有相同或不同的电解质溶液,如氯化钠溶液,再如蛋白质溶液、盐溶液等,唾液流入容纳腔室22后形成的结晶图案,涂有化学溶剂的结晶图案与不涂化学溶剂即只有唾液时形成的结晶图案不同,其中,所述不同的化学溶剂包括不同成分的化学溶剂或不同浓度的化学溶剂,不同的电解质溶液包括不同成分的电解质溶液或不同浓度的电解质溶液。
具体地,唾液从唾液采集部1流出,经由唾液成像部2的唾液注入口21流入容纳腔室22,在空心腔室内部形成特定厚度的唾液薄层。容纳腔室22内壁可以预沉积一定化学溶剂,使得预沉积化学溶剂后得到的唾液结晶图像区别于原始唾液结晶图像。化学溶剂可以涂抹在容纳腔室22内壁的一侧或两侧,两侧可以涂抹相同或不同浓度、成分的化学溶剂,使得两侧唾液结晶图案具有差异性。化学溶剂包括但不限于电解质溶液如氯化钠溶液、蛋白质溶液和混合盐溶液。为了使得唾液结晶图案范围清晰可见,容纳腔室22内壁可预先标注标记区,标记区可以距离唾液容纳腔室边缘一段距离,在一个优选例中,所述容纳腔室22中设置有标记区,所述标记区距离所述容纳腔室22边缘大于1㎜,所述标记区直径在5~10㎜。
具体地,所述唾液采集部1中设置有加热组件,所述加热组件能够加快唾液结晶,所述加热组件能够使唾液在可控的加热温度、相对湿度条件下结晶,其中,所述加热温度为20~26℃,所述相对湿度小于50%。唾液采集完成后,可以使用加热组件对唾液成像部2在一定温度条件下进行加热,使得容纳腔室22的唾液薄层在短时间内形成结晶。
具体地,根据所述容纳腔室22的尺寸选择相匹配的透镜33,所述容纳腔室一侧内壁置于透镜一倍焦距内,另一侧内壁置于透镜一倍焦距外,能够实现在距离透镜33中心一米远处获得一个50~200倍放大的实像。
进一步地,所述唾液采集成像装置可以放置在特定光路的特定位置,使得所述容纳腔室22两壁分别投影放大为一个实像和一个虚像,两个像的效果不同。唾液成像部2使用透光的塑料或玻璃材料,可以放置在如图4所示的光路成像组件中对形成的唾液结晶进行投影放大。
具体地,如图4所示,所述成像组件包括光源、透镜33以及视屏34,在成像操作时所述容纳腔室22设置在光源和透镜33之间,所述光源发出的光依次经容纳腔室22、透镜33后在视屏34上成像。
针对现有的唾液采集装置不能形成稳定的唾液薄层以产生有价值的唾液结晶图像的问题,本发明提出了一种唾液的定量采集、结晶和成像装置。不同于以往在载玻片上形成唾液结晶的简单方式,本发明通过控制唾液流入的体积和流道的深度,将唾液量限制在一个较小的范围内。为了使唾液短时间内在一定温湿度条件下自然结晶,使用特定的加热组件对唾液进行干燥。为了方便观察唾液结晶以后的图案,装置放置在特定光路对唾液结晶进行投影放大。针对唾液在装置的两侧均有结晶现象发生从而造成投影放大得到两个重叠像的问题,设计光路使得其中一个图案成虚像。为了区别两侧的结晶图像,同时增加不同时期唾液结晶图案的差异度,在装置成像部分预先涂抹化学试剂改变唾液结晶图像。
本发明的成像原理如下:
对光路放大的部分进行理论推导,如图3、图4所示,光路部分依次放置光源、唾液采集成像装置左侧内壁为唾液结晶1号,右侧内壁为唾液结晶2号、透镜33和视屏34。透镜33焦距为f,唾液结晶1号距透镜33的距离为u1,在视屏34上所成的像距透镜33的距离为v1。唾液结晶2号距透镜33的距离为u2。唾液容纳腔室厚度为d=u1-u2。
为了使得唾液结晶1号在视屏34上形成实像、唾液结晶2号形成虚像或在视屏34上不成像,可以控制u2<f,即f<u1<f+d。
选择合适的透镜33焦距、唾液容纳腔室厚度和物距,可以在1米远处得到放大倍数为50~250的唾液结晶图像,且其中一个唾液结晶形成的图像在视频上更为清晰。
在一个具体地实施例中,取f=5mm,m=100,d=0.1mm,计算得u1=1.01*f=5.05mm,u2=u1-d=4.95mm,此时v1=505mm,即在约0.5米远处得到放大100倍的像,同理在约1米远处得到放大200倍的像。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改,这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下,本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (8)
1.一种唾液采集成像装置,其特征在于,包括成像组件、唾液采集部(1)以及唾液成像部(2);
所述唾液成像部(2)包括唾液注入口(21)、容纳腔室(22)以及液体收集区(23);
所述唾液注入口(21)与唾液采集部(1)相连;
所述唾液注入口(21)通过容纳腔室(22)与液体收集区(23)连通;
所述成像组件能够使容纳腔室(22)中容纳的唾液成像;
所述容纳腔室(22)的内壁的一侧涂有不同的化学溶剂或电解质溶液,另一侧不涂,唾液流入后形成的结晶图案与容纳腔室(22)中只有唾液时形成的结晶图案不同,其中,所述不同的化学溶剂包括不同成分的化学溶剂或不同浓度的化学溶剂,所述不同的电解质溶液包括不同成分的电解质溶液或不同浓度的电解质溶液;
根据所述容纳腔室(22)的尺寸选择相匹配的透镜(33),所述容纳腔室一侧内壁置于透镜一倍焦距内,另一侧内壁置于透镜一倍焦距外,能够实现在距离透镜(33)中心一米远处获得一个50~200倍放大的实像;
所述成像的 原理为:
光路部分依次放置光源、唾液采集成像装置左侧内壁为唾液结晶1号,右侧内壁为唾液结晶2号、透镜(33)和视屏(34);透镜(33)焦距为,唾液结晶1号距透镜33的距离为,在视屏(34)上所成的像距透镜(33)的距离为;唾液结晶2号距透镜(33)的距离为;
选择合适的透镜(33)焦距、唾液容纳腔室厚度和物距,可以在1米远处得到放大倍数为50~250的唾液结晶图像,且其中一个唾液结晶形成的图像在视屏(34)上更为清晰。
2.根据权利要求1所述的唾液采集成像装置,其特征在于,所述唾液采集部(1)中设置有加热组件,所述加热组件能够使唾液在可控的加热温度、相对湿度条件下结晶。
3.根据权利要求1所述的唾液采集成像装置,其特征在于,还包括流入通道上设置有过滤片,所述过滤片用于过滤唾液。
4.根据权利要求1所述的唾液采集成像装置,其特征在于,所述唾液采集部(1)上设置有流入通道,所述流入通道为上宽下窄的漏斗状结构。
5.根据权利要求1所述的唾液采集成像装置,其特征在于,所述液体收集区(23)上设置有与外部连通的透气孔,所述液体收集区(23)的内部设置有吸湿性材料。
6.根据权利要求1所述的唾液采集成像装置,其特征在于,所述容纳腔室(22)为圆柱形结构。
7.根据权利要求1所述的唾液采集成像装置,其特征在于,所述容纳腔室(22)中设置有标记区,所述标记区距离所述容纳腔室(22)边缘大于1㎜,所述标记区直径在5~10㎜。
8.根据权利要求1所述的唾液采集成像装置,其特征在于,所述成像组件包括光源、透镜(33)以及视屏(34),在成像操作时所述容纳腔室(22)设置在光源和透镜(33)之间,所述光源发出的光依次经容纳腔室(22)、透镜(33)后在视屏(34)上成像。
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