CN115825027A - 用于诊断早期癌特征的检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于诊断早期癌特征的检测装置，包括成像单元和图像分析单元，成像单元包括依次放置的不同波长的光源、分光装置和光斑采集物镜组，图像分析单元包括CMOS传感器、CMOS长前置解码器和CMOS信号处理器，装置还包括显示屏，CMOS传感器放置在光斑采集物镜组后，不同波长的光源发出的光投射至分光装置，光斑采集物镜组采集产生的光斑，经过CMOS长前置解码器解码，并经过CMOS信号处理器作图像噪声及灰度处理，在显示屏上显示光电转化的正常光谱及特殊光谱的视频信号的图像。通过照射在组织上显示的荧光图像，在经过图像处理器后的处理能够准确的实现设计的功能的体现，且图像的显示直观，更易于比较MRI、CT、X光影像和阴道镜图像的临床读片的效果。

Description

用于诊断早期癌特征的检测装置

技术领域

本发明涉及医学技术领域，尤其涉及医疗器械技术领域，具体是指一种用于诊断早期癌特征的检测装置。

背景技术

自发现癌症的病灶以来，一直是威胁人类生命的主要疾病之一。且目前还没有有效的早期检测和早期治疗的有效的方法。如何提高有效的精准的定位发现早期癌症的病变或通过有效的方式诊断出早期的癌症的特征，一直是全世界各国的医学科学家攻克研究的重要学术。由于有效的临床诊断的方式还在攻克研究之中，每年全球因新发癌症患者近2000万，癌症的死亡患者在1000万人之上。

我国的癌症发病和死亡率一直成上升的趋势，尤其在肺癌、胃癌、直肠癌、宫颈癌为主要高发性癌变病种。根据国家卫生部2020年统计新发病例380万、死亡230万发病率死亡率均为世界第一，肿瘤患者人均承担治疗费用为66832元，占家庭收入的70％到2023年国家为此承担每年3517亿美元。其中以妇科肿瘤的发病率的上升和缺少有效的早期检测的方法有关，目前传统宫颈癌筛查常用的方法有涂片、碘实验、阴道镜、HPV检查等，但由于其诊断原理停留在大体形态学上，故宫颈癌及易漏诊，而且现有技术中的这些方法凭医生个人经验较难掌握、不易推广、费用高或者有创伤诊断结果周期长，限制了其应用范围，所以要提高宫颈癌的早期发现、早期诊断、早期治疗的水平，降低基层肿瘤筛查成本，规范基层诊断水平，降低肿瘤的死亡率，避免人为经验，提高生存者的生活质量，必须采用一种新的科技手段。

目前国际上对早期癌症的检查主要是通过血液检验等的主要手段。以特殊波长方式的激光照射诱发自体荧光可视化的直接显示癌症方式的诊断方式仍是主要的分子生物学研究方向。因此本发明对早期癌症诊断提供了一种可视化、直观性、便捷性的新方法，不愧为很好的发明设计。

发明内容

本发明针对上述技术问题，提供一种用于诊断早期癌特征的检测装置。

为达到上述目的，本发明所提供的用于诊断早期癌特征的检测装置的技术方案如下：

所述的装置包括成像单元和图像分析单元，所述的成像单元包括依次放置的不同波长的光源、分光装置和光斑采集物镜组，所述的图像分析单元包括CMOS传感器、CMOS长前置解码器和CMOS信号处理器，所述的装置还包括显示屏，所述的CMOS传感器放置在光斑采集物镜组后，所述的CMOS长前置解码器与CMOS传感器相连，所述的CMOS信号处理器与CMOS长前置解码器相连，所述的显示屏与CMOS信号处理器相连，所述的不同波长的光源发出的光投射至分光装置，所述的光斑采集物镜组采集产生的光斑，经过CMOS长前置解码器解码，并经过CMOS信号处理器作图像噪声及灰度处理，在显示屏上显示光电转化的正常光谱及特殊光谱的视频信号的图像。

较佳地，所述的分光装置为反光环，所述的反光环放置在不同波长的光源和光斑采集物镜组之间，所述的CMOS信号处理器通过LED电源线缆与反光环相连。

较佳地，所述的分光装置为分光反射镜片，所述的装置还包括特殊材料光纤，所述的不同波长的光源发出的光投射至分光反射镜片，所述的分光反射镜片发出的光投射至光斑采集物镜组，所述的特殊材料光纤与光斑采集物镜组相连。

较佳地，所述的光斑的波长为365nm±85nm。

较佳地，所述的激光光源为紫外发生光源。

较佳地，所述的CMOS传感器的照度为0.015～0.12lux。

较佳地，所述的分光装置为分光反射镜片时，所述的光源内置，对外发光并在所采集的病灶部位形成光斑。

本发明的用于诊断早期癌特征的检测装置，采用激发光物理能量的发光可控方式，通过特定波长的紫外光与表面镀有滤色特定涂层膜滤色片，截止不需要的波长达到设定的365nm±85nm的光，经过聚焦成型的光锥、或与石英材料光束的连接，检测照射到被测细胞组织反射的荧光，可以在接近暗室的0.015～0.12lux微光照度下，保持摄取图像为彩色还成像，CMOS传感器集信号，采集经过图像处理器的数模转换成视频图像，在显示器上显示出具有荧光特征的图像，对早期癌的检测具有较为清晰的可供诊断的显示，更易于一般医护人员比较MRI、CT、X光影像和阴道镜图像的临床读片的效果。

附图说明

图1为本发明的用于诊断早期癌特征的检测装置的一种实施例的连接方式的结构示意图。

图2为本发明的用于诊断早期癌特征的检测装置的另一种实施例的连接方式的结构示意图。

附图标记：

1 病灶

2 反光环

3 光斑采集物镜

4 LED电源线缆

5 CMOS长前置解码器

6 CMOS信号处理器

7 显示屏

8 LED光源

具体实施方式

为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。

通常本领域会采用通过反光碗吸收光再聚集反光至光纤端面的技术方式，但该方式对吸收的光的再反射损耗较大。本发明对此具有改进，通过本技术方案能尽量减少损耗获取前端组织的采集信号。

所述的装置包括成像单元和图像分析单元，所述的成像单元包括依次放置的不同波长的光源、分光装置和光斑采集物镜组，所述的图像分析单元包括CMOS传感器、CMOS长前置解码器和CMOS信号处理器，所述的装置还包括显示屏，所述的CMOS传感器放置在光斑采集物镜组后，所述的CMOS长前置解码器与CMOS传感器相连，所述的CMOS信号处理器与CMOS长前置解码器相连，所述的显示屏与CMOS信号处理器相连，所述的不同波长的光源发出的光投射至分光装置，所述的光斑采集物镜组采集产生的光斑，经过CMOS长前置解码器解码，并经过CMOS信号处理器作图像噪声及灰度处理，在显示屏上显示光电转化的正常光谱及特殊光谱的视频信号的图像。

作为本发明的优选实施方式，所述的分光装置为反光环，所述的反光环放置在不同波长的光源和光斑采集物镜组之间，所述的CMOS信号处理器通过LED电源线缆与反光环相连。

作为本发明的优选实施方式，所述的分光装置为分光反射镜片，所述的装置还包括特殊材料光纤，所述的不同波长的光源发出的光投射至分光反射镜片，所述的分光反射镜片发出的光投射至光斑采集物镜组，所述的特殊材料光纤与光斑采集物镜组相连。

作为本发明的优选实施方式，所述的光斑的波长为365nm±85nm。

作为本发明的优选实施方式，所述的激光光源为紫外发生光源。

作为本发明的优选实施方式，所述的CMOS传感器的照度为0.015～0.12lux。

作为本发明的优选实施方式，所述的分光装置为分光反射镜片时，所述的光源内置，对外发光并在所采集的病灶部位形成约25mm直径的光斑，为CMOS最佳对焦清晰的采集病灶区域，如图2所示。如图1所示，为本发明的一种用于诊断早期癌特征的检测装置。

其中，包括成像单元和图像分析单元，所述的成像单元依次包括不同波长的小型LED光源、聚焦反光发射环、和采集光斑图像收集物镜组，所述的成像单元设置成由所述的收集发射光源发出的光斑经过采集斑图像收集物镜投射在特殊波长上、图像传入传感器面上后由采集光转换为电信号后，经过传感器CMOS的前置图像解码、经图像噪声及灰度等的处理后、按前置采集到的不同光谱进行对应的图像处理后，在显示屏上显示出光电转化出的正常光谱及特殊光谱的视频信号的图像显示。

经发射环的光斑照射到人体组织上，与人体组织反应产生自体荧光，CMOS采集自体荧光的图像，通过图像处理器的运算和处理，反应在显示器上采集组织的图像，通过图像的特征判断所属可参考性的病理。

其中，CMOS传感器具有高清型4K像元素，可以通过对CMOS的划分区域进行图像处理编辑。

所述的特殊光斑的波长为365nm±85nm。

所述的发射光的光源为LED或其它激光的紫外发生光源。

光斑照射到人体组织上，与人体组织反应产生自体荧光，CMOS采集自体荧光的图像，通过图像处理器的运算和处理，反应在显示器上采集组织的图像，通过图像的特征判断所属可参考性的病理。

其中，CMOS传感器具有高清型4K像元素，可以通过对CMOS的划分区域进行图像处理编辑。

所述的光斑的波长为365nm±85nm。

所述的激光光源为LED或激光的紫外发生光源。

所述的CMOS传感器的前端设有采集物镜组。CMOS传感器与物镜组间具有两种连接方式，一种连接方式中在摄像物镜后连接有传感器，另一种方式即是通过聚焦设计的光锥型物镜耦合石英材料的光纤，来摄取光纤前端的图像，该光纤相当于第一种连接方式中的摄像物镜。图像采集传感器的前端设计装有一组收束式的物镜组，通过与其对接的光纤上照射出特种波长的光，采集光纤另一端的病理组织上发射出来的自体荧光。

所述的CMOS传感器的照度为0.015～0.12lux。

所述的CMOS传感器的前段设有光斑图像采集物镜组。CMOS传感器与物镜组间根据使用场景的不同具有两种的图像采集耦合的连接方式；一种图像耦合方式图1所示，如经特殊光照明的图像光斑被采集图像物镜组采集到传感器的界面后转换为电信号后、经过相关的图像处理显示出所设定的图像。

另一种连接方式图2所示，图像的耦合是通过聚焦设计的光锥型物镜耦合石英材料的光纤，来摄取光纤前端的图像，这个图像采集适用在腔道狭小的空间，需要经过有设定长度的光纤将前段的图像传递至传感器面上由光信号转为点信号后，同样CMOS传感器也是经过相关的图像处理后显示出所设定的图像。

本发明的用于诊断早期癌特征的检测装置，采用激发光物理能量的发光可控方式，通过特定波长的紫外光与表面镀有滤色特定涂层膜，截止不需要的波长达到设定的365nm±85nm的光，经过聚焦成型的光锥、或与石英材料光束的连接，检测照射到被测细胞组织反射的荧光，可以在接近暗室的0.015～0.12lux微光照度下，保持摄取图像为彩色还成像，CMOS传感器集信号，采集经过图像处理器的数模转换成视频图像，在显示器上显示出具有荧光特征的图像，对早期癌的检测具有较为清晰的可供诊断的显示，更易于一般医护人员比较MRI、CT、X光影像和阴道镜图像的临床读片的效果。

在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (7)

1.一种用于诊断早期癌特征的检测装置，其特征在于，所述的装置包括成像单元和图像分析单元，所述的成像单元包括依次放置的不同波长的光源、分光装置和光斑采集物镜组，所述的图像分析单元包括CMOS传感器、CMOS长前置解码器和CMOS信号处理器，所述的装置还包括显示屏，所述的CMOS传感器放置在光斑采集物镜组后，所述的CMOS长前置解码器与CMOS传感器相连，所述的CMOS信号处理器与CMOS长前置解码器相连，所述的显示屏与CMOS信号处理器相连，所述的不同波长的光源发出的光投射至分光装置，所述的光斑采集物镜组采集产生的光斑，经过CMOS长前置解码器解码，并经过CMOS信号处理器作图像噪声及灰度处理，在显示屏上显示光电转化的正常光谱及特殊光谱的视频信号的图像。

2.根据权利要求1所述的用于诊断早期癌特征的检测装置，其特征在于，所述的分光装置为反光环，所述的反光环放置在不同波长的光源和光斑采集物镜组之间，所述的CMOS信号处理器通过LED电源线缆与反光环相连。

3.根据权利要求1所述的用于诊断早期癌特征的检测装置，其特征在于，所述的分光装置为分光反射镜片，所述的装置还包括特殊材料光纤，所述的不同波长的光源发出的光投射至分光反射镜片，所述的分光反射镜片发出的光投射至光斑采集物镜组，所述的特殊材料光纤与光斑采集物镜组相连。

4.根据权利要求1所述的用于诊断早期癌特征的检测装置，其特征在于，所述的光斑的波长为365nm±85nm。

5.根据权利要求1所述的用于诊断早期癌特征的检测装置，其特征在于，所述的激光光源为LED光源或紫外发生光源。

6.根据权利要求1所述的用于诊断早期癌特征的检测装置，其特征在于，所述的CMOS传感器的照度为0.015～0.12lux。

7.根据权利要求3所述的用于诊断早期癌特征的检测装置，其特征在于，所述的分光装置为分光反射镜片时，所述的光源内置，对外发光并在所采集的病灶部位形成光斑。

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