CN117224100A - 平行探测的微循环监测装置 - Google Patents

Abstract

本说明书实施例提供一种平行探测的微循环监测装置，该装置用于舌底微循环监测，装置包括：舌下微循环探测体、与舌下微循环探测体可分离设置的成像及图像处理部，其中，舌下循环探测体和成像及图像处理部通过柔性光纤连接；舌下微循环探测体包括探测头本体，探测头本体至少包括平行结构探测头，平行结构探测头用于朝使用者的舌底延伸，以使平行结构探测头的第一侧部的表面与舌底形成面接触；成像及图像处理部用于接收柔性光纤传输的光信息，对光信息进行放大并成像。

Description

平行探测的微循环监测装置

分案说明

本申请针对申请日为2021年11月04日、申请号为CN202180006004.9，发明名称为“平行探测的和/或挂钩式的光纤传输的微循环监测装置”的中国申请提出的分案申请，其要求于2020年11月04日提交的申请号为CN2020112180354的中国申请的优先权，其完整内容通过引用被包含于此。

技术领域

本发明属于微循环监测的设计领域，尤其涉及一种平行探测的和/或挂钩式的光纤传输的微循环监测装置。

背景技术

微循环是指微动脉和微静脉之间的血液循环。通过对微循环进行监测可以得知血液与组织之间的物质交换情况。舌下微循环因其床旁便利性、无创性等优点，在临床的应用逐渐得到重视。目前临床上使用的微循环监测手段主要包括正交偏振光谱技术、侧流暗视野成像技术、激光多普勒成像技术、近红外线光谱成像技术、脉搏血氧测定监测技术、激光扫描共聚焦显微镜技术等。目前的微循环监测手段，在工作时需要操作者手持监测探测头，手持监测探测头会导致多种限制，如操作者手持时生理性抖动产生无效的图像、无法长时间手持、可能导致患者舌下形成压迫影响舒适度等。

因此，本说明书提供一种平行探测的微循环监测装置，不会挤压组织，对血管壁较薄的小静脉不会有很强的压力，避免导致微循环血管血流机械性阻塞。

发明内容

本说明书实施例之一提供一种平行探测的微循环监测装置，所述装置用于舌底微循环监测，其特征在于，所述装置包括：舌下微循环探测体、与所述舌下微循环探测体可分离设置的成像及图像处理部，其中，所述舌下循环探测体和所述成像及图像处理部通过柔性光纤连接；所述舌下微循环探测体包括探测头本体，所述探测头本体至少包括平行结构探测头，所述平行结构探测头用于朝使用者的舌底延伸，以使所述平行结构探测头的第一侧部的表面与所述舌底形成面接触；所述成像及图像处理部用于接收所述柔性光纤传输的光信息，对所述光信息进行放大并成像。

在一些实施例中，所述探测头本体内形成容置空间，所述容置空间内设有光源和超薄透镜，所述光源用于照射舌下微循环待测区域，所述超薄透镜用于收集所述舌下微循环待测区域的散射光线，并将所述散射光线中的所述光信息汇聚耦合至所述柔性光纤中。

在一些实施例中，所述探测头本体的至少一段弯曲呈钩状，形成可挂设在是使用者的牙体上的挂钩式结构。

在一些实施例中，所述探测头本体套设有探管套，所述探管套与所述使用者的舌下接触部位呈仿生舌圆润弧面状。

在一些实施例中，所述探管套的长度基于不同的使用者确定。

在一些实施例中，所述探管套的中部纵向设有开孔，所述开孔用于所述探管套纵向套设于所述探测头本体，所述探管套还设置有卡固结构，所述卡固结构用于与所述探测头本体固定或分离。

在一些实施例中，所述超薄透镜包括设置于表面的至少一个超构单元，所述至少一个超构单元用于接收所述散射光线，其中，所述超构单元根据相位补偿采用不同材质和/或形体进行不同的排布。

在一些实施例中，所述探测头本体的前端设置光学隔离区，在所述光学隔离区内，在舌下表面产生的入射光和反射光不可进入，所述光学隔离区包括根据所述探测头本体的形状，在所述探测头本体内，靠近所述光源的部位，设置的一段或一圈的隔离区。

在一些实施例中，包括两个以上所述光源，所述两个以上所述光源横向或纵向排列设置在所述探测头本体的前端的侧壁上，通过控制不同位置的所述光源进行工作以及通过调整所述光源与水平方向的角度以适应所述不同的使用者。

在一些实施例中，所述光源为被红细胞吸收的绿光光源。

本发明的有益效果包括但不限于：

本发明一实施例中的平行探测的挂钩式微循环监测装置，针对现有的微循环监测手持设备存在因前段探测部分与舌下垂直，在探测时对病患舌下形成压迫，易造成出血，严重影响成像质量的问题，通过将光源及超薄透镜设置于探测头的侧壁上，在进行舌底微循环探测时，探测头水平伸入即可，避免对舌下组织造成压迫，提高使用者舒适度的同时，采集高质量的舌底微循环信息，提高微循环监测区域的准确性。

本发明一实施例中的平行探测的挂钩式微循环监测装置，针对现有的微循环监测设备因体积大、质量重，在探测时对病患舌下形成压迫，影响微循环成像质量的问题，通过将探测头与成像及图像处理部分离设置，及柔性光纤连接，传输光信息，可大大减小探测体的体积及重量，避免探测头在舌下占据过多空间及对舌下造成压迫，大幅提高连续微循环监测区域的准确性与可重复探测性。

本发明一实施例中平行探测的挂钩式微循环监测装置，针对现有的微循环监测设备均基于手持操作，设备体积大，探测头本体质地坚硬，操作人员的无意晃动很可能对舌下造成伤害，而且操作者长时间举持设备也极为不便，无法实现连续的微循环探测的问题，通过将探测头设计成钩状，可挂设于使用者的牙齿上，无需手持探测头本体就可进行舌下微循环探测。解放了操作者的双手，便于实现长时间稳定连续的微循环监测。

本发明一实施例中的平行探测的挂钩式微循环监测装置，根据不同的使用者群体，设计了不同规格长度的探管套，该探管套套设探测头本体的前端，且探管套与使用者舌下接触的部分为仿生舌底圆润弧面设计，从而有效避免探测体对舌下可能造成的伤害。

本发明一实施例中的平行探测的挂钩式微循环监测装置，针对传统的微循环监测仪内部的玻璃透镜体积大、重量大、对环境稳定性要求高，无法实现连续不间断长时程监测的问题，通过采用体积小、重量小的超构透镜取代传统光学玻璃透镜，利用超构透镜表面每个位置上的超构单元的结构、尺寸及排布方式，实现聚焦效应及消色差效应，有效解决了传统光学透镜结构厚重和设计复杂的问题。

附图说明

图1为本发明一实施例中的一种平行探测的挂钩式微循环监测装置的示意图；

图2为本发明一实施例中的舌底微循环成像示意图；

图3为本发明一实施例中的套有探管套的舌下微循环探测体的示意图；

图4为本发明一实施例中的探管套的示意图；

图5为本发明一实施例中的舌下微循环探测体的结构示意图。

附图标记说明

100：舌下微循环探测体；101：光源；102：超薄透镜；103：柔性光纤；104：探管套；1041：卡固结构；105：反射镜；106：光学隔离区；107：聚焦组件；108：信号接收端；200：成像及图像处理部；201：光学透镜组；202：机动组件；203：成像阵列。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种平行探测的挂钩式微循环监测装置作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。

由于现有微循环监测手持设备存在因前段探测部分体积大而且整体探测仪器较重，每次监测时间仅20秒，无法实现连续不间断长时程监测；对操作者要求较高，探测头本体贴舌下较近，容易挤压粘膜和皮下血管；探测头本体离舌下较远，影响收集视频质量；分次分时探测的观察视野较难一致，以致无法对同一部位微循环进行长时间的连续监测和分析等问题，本发明提供了一种轻便的舌下微循环监测装置，将光源及收集光线的超薄透镜设置于探测头的侧壁，使其探测部位与舌下平行，而不是垂直，减少对患者舌下粘膜和皮下血管的压力；并且将探测头设计成挂钩式，可挂设于牙体上，无需手持，即可实现连续长时程的舌底微循环监测。这里的连续是指时间的连续和监测区域的连续。

具体来说，临床上麻醉状态的病人大多是平卧位，手术时长通常从半个小时到十几个小时不等，在这段时间内，如何稳定、持续的监测微循环成为需要解决的首要问题，除了对微循环监测仪器进行改进以外，我们拟利用病人自身的解剖结构，如牙齿、牙床，固定微循环监测仪器。因此挂钩样结构非常重要的一种实现方式，并且由于光学仪器设计的原因，本申请人做的创新是非常重要的创新。传统的光学透镜就如单反照相机中镜头一样，重量与尺寸可想而知。在本申请内径可以采用很小(如8mm)的挂钩结构中，聚焦光束的透镜结构为基于超构表面的微透镜，由可精确调控反射光振幅和相位信息的硅单元阵列构成，从而从根本上极大地减小了具有挂钩式传感器结构的探测体及舌底微循环探装置的重量，减小了对病患舌下血管的压迫，避免了探测体易造成舌下出血的问题，以下具体并详细进行说明。

光纤由于出色的信号传导能力在医疗成像，传感和激光治疗等领域发挥重要作用。其中，本发明将光纤技术应用到微循环监测手持设备中。应用的原理为：根据光线在纤芯和包层界面处发生的全内反射，实现光从体外到体内的传递，照亮患处；再通过探测头本体，收集组织表面的反射光，经由光纤传递给后方的处理系统，实现成像。基于此，本实施例中的平行探测的挂钩式微循环监测装置采用光纤进行光信号传导，将探测头与成像及图像处理部分开。工作时，只要将包裹有光纤的小型的探测头挂设于使用者的牙体上，确保探测体相对舌下固定，而关于成像、信号图像处理等器件与探测头分开设置，置于外部，以光纤进行连接，相比手持式监测仪器更加灵活轻便。

本申请人在行业内首次提出将探测体与成像、信号图像处理等后端处理器件进行分离设置。微循环监测装置主要应用于急诊科(ED)、重症监护(ICU)和麻醉科围术期管理，微循环主要由小动脉，毛细血管和小静脉的分支网络组成。大的小动脉和小静脉的管腔直径<约100μm。由毛细血管和毛细血管后微静脉组成的小血管网络(管腔直径在0-20μm)是血液和组织之间氧交换的基本单位。由毛细血管前小动脉和毛细血管后小静脉构成中型血管的管腔直径约为20到50μm。微循环流动的分析通常集中在0-20μm血管上。由于微循环成像的粘膜组织通常是低对比度，分析图像所需动态范围约为6-7bit，现有产品中其成像亮度的尖峰表现为镜面反射的伪像，例如沿着唾液泡边界，或沿着与探头前端不良接触的粘膜表面。在低光照度下，传感器响应是非线性的，并且信噪比比平均或高光照度更差。因此做具体的产品时必须考虑光照度、聚焦和稳定性，而且使用中，探头和病人粘膜之间的气泡或污染的唾液很容易遮挡光路并形成光散射干扰或影响其他血管成像，因此，传统的微循环监测装置只能在现有光照和聚焦条件下采集图像并处理图像，进一步希望分析血管段的血流流动性情况，考虑到光成像的误差、稳定性等情况，现有的探测与成像、信号图像处理只能都设置在一起，无法做到分离。

实施例一

本实施例中的平行探测的挂钩式微循环监测装置，包括舌下微循环探测体、与舌下微循环探测体可分离设置的成像及图像处理部，舌下微循环探测体通过柔性光纤与所述成像及图像处理部连接。该舌下微循环探测体包括探测头本体，探测头本体的至少一段弯曲呈钩状，形成可挂设在使用者牙体上的挂钩式结构。探测头本体至少包括平行结构探测头和呈可挂设在使用者牙体上的钩部，该平行结构探测头用于朝使用者舌底延伸，以使平行结构探测头的第一侧部的表面与舌底形成面接触。探测头本体内形成容置空间，该容置空间内设有光源、超薄透镜，该光源用于照射舌下微循环待测区域，超薄透镜用于收集舌下散射光线，将散射光线中的光信息通过成像通道后汇聚耦合至柔性光纤中。超薄透镜设置于容置空间内，并位于与第一侧部相对的第二侧部上，该超薄透镜包括设置于表面的若干超构单元，若干所述超构单元用于接收穿过平行结构探测头表面进入容置空间内并包含舌底微循环信息的散射光，并且超构单元根据相位补偿采用不同材质和/或形体进行不同的排布，以实现散射光的消色差和/或聚焦功能。

成像及图像处理部，与柔性光纤进行信号连接，接收柔性光纤传输的光信息，对光信息进行放大并成像；

当进行舌下微循环监测时，将探测头本体挂设于使用者的牙体上，且平行结构探测头朝使用者舌底延伸，以使第一侧部表面与舌底形成面接触，光源发射探测光束至舌下组织表面上，超薄透镜收集进入容置空间内经组织内部散射和吸收后的光线，并沿着容置空间的空间方向聚焦成光束，通过柔性光纤连续传送至成像及图像处理部，以处理成可连续监测的舌下微循环图像数据。

本实施例中的平行探测是由探测头的侧面表面与舌底形成大面积的面接触且不挤压组织，平行是相对于舌底的相对说法，主要区别于现有的探测头的端部直接挤压舌底组织而说的。特别是当使用者对组织施加过大压力时会导致微循环血管血流机械性阻塞，表现为中等和/或大血管中血流的稳定性被破坏，而血管壁较薄的小静脉对压力更敏感，可以作为医源性压力的指标。本实施例中的“平行探测”是探测头的侧面表面与舌底形成大面积的面接触且不挤压组织，不会对血管壁较薄的小静脉有很强的压力，导致微循环血管血流机械性阻塞。

本实施例中的舌下微循环探测体为挂钩式结构，可挂设在使用者的牙体上。舌下微循环探测体可分离式连接至后端的成像及图像处理部。比如，舌下微循环探测体通过收发器连接后端的成像及图像处理部，这样，舌下微循环探测体与后端的成像及图像处理部可分离设置，在临床检测中，也可以传输至多个后端成像及图像处理部来处理并显示。另外，考虑到舌下微循环探测体使用过程中根据适用人群的差异，可以提供多种不同尺寸规格的舌下微循环探测体。使用者不同，适用的舌下微循环探测体尺寸也不同，同理，本发明可以将正在使用的不同规格舌下微循环探测体传输至同一后端的成像及图像处理部处理。

请参看图1，本实施例中的舌下微循环探测体100的前端设置平行结构探测头，该平行结构探测头用于朝使用者舌底延伸，以使平行结构探测头的第一侧部的表面与舌底形成面接触。探测头本体内形成容置空间，该容置空间内设有光源101、超薄透镜102，该光源101用于照射舌下微循环待测区域，超薄透镜用于收集舌下散射光线，将散射光线中的光信息通过成像通道后汇聚耦合至柔性光纤中。超薄透镜102设置于容置空间内，并位于与第一侧部相对的第二侧部上。如此设计，可使平行结构探测头的探测部位与舌下平行，而不是垂直，从而减少对患者舌下粘膜和皮下血管的压力。在进行舌底微循环探测时，将舌下微循环探测体挂设于使用者牙体上之后，可调整位置，使平行结构探测头的光源置于舌底待测位置之下。

本实施例中的舌下微循环探测体100(或探测头本体)至少包括前端部、中段部和后端部。可与使用者舌下组织接触的部分定义为探测头本体的前端部，中段部和后端部还具有让医务人员握持的功能。舌下微循环探测体100(或探测头本体)呈中空的管状，其管状内可形成成像接收通道。在本实例中，探测头本体的管状体可以一体制成，也可以前端部、中段部和后端部分别制成。前端部、中段部和后端部可以整体成一钩状结构，使用时挂设在使用者的牙体上(比如牙齿、牙床等)，后通过医用胶带固定位置。

探测头本体的前端设有光源101及超薄透镜102，探测头本体的内部设有柔性光纤103，柔性光纤103与超薄透镜102光连接，用于传导光信号。

光源101可以是用于提供波长为λ的入射光线，其中λ＞0。具体地，光源101所发出的“光”包括但不限于：脉冲氙弧光或灯、汞弧光或灯，卤素光或灯、钨弧光或灯、激光器，激光二极管或发光二极管(Light-Emitting Diode，简称LED)。“光”还可以分为相干光或非相干光，因此光源可以为相干光源或者非相干光源。具体实施过程中，光源可提供的入射光线的波长λ由微循环中的血红蛋白和脱氧血红蛋白的吸收光谱决定。在血红蛋白和脱氧血红蛋白的吸收光谱中，420nm(纳米)，550nm和800nm是血红蛋白和脱氧血红蛋白的等吸收峰。本实施例中的光源提供的入射光线的波长为530nm，但不限于530nm这一种波长，也可以是540nm、550nm等波长。

光源101不仅是指一个光源，也可以是若干光源组件，在本实例中，光源可以设置在探测头本体前端的侧壁，即光源是设置在与舌下接触的该端的端部，且稍与舌下接触部有一些间距，主要是方便光源提供的照明光束可以投射到包括舌下在内的组织表面上。

一种常见的做法是将探测头本体的外壳开设若干孔，光源组件分别安装在该孔内，并将可以提供照明光束的光源组件设置为与水平呈一角度的。本实例可以有以下几种处理方案。比如，光源组件的各个光源横向或纵向排队设置在探测头本体前端的侧壁上，按照不同人舌下存在差异，系统可以控制不同位置的光源进行工作，提升探测头适用的人群。再比如，光源组件设置为与水平呈的该角度为可调整的，在微循环检测过程中，医务操作员可以设置调整该角度，以便提供的照明光束的照射角度可调。光渗透深度可以与光线入射角度有关，所以可以通过调整入射光线的入射角度，得到人体组织中不同深度的微循环图像。

还需要说明的是，本实例中提到的光源是一个比较大的概念，不仅包括狭义的光源，也包括广义的光源。所述广义的光源是指在不仅包括提供照明光束的光源产生部件，也包括对产生的光束进行二次处理使用具有更佳的入射光效果的光处理部件。比如：还包括用于将产生照明光束进行汇聚、准直入射光线作用的聚光镜等。

由于传统的微循环测量仪中光学透镜的光学材料存在着色散现象——材料的光学特性随波长变化而改变，这导致了光学元器件的色差现象。色差问题严重影响着不同波段工作的光学系统的精度和效果，特别是在可见光波段的彩色成像，例如微循环测量仪中530纳米到550纳米左右的波段。传统光学设计是通过将多片不同色散性质、不同曲面形状的透镜贴合在一起，实现针对几个分立波长的消色差，从而可以大致得到比较宽带的近似消色差效果。

但是传统光学透镜比较厚重，其厚度可达10mm，加上需要多片不同色散性质、不同曲面形状的透镜贴合在一起，使得微循环手持探测设备的体积很大，在进行舌底探测时，容易对舌底造成压迫，在严重影响探测效果的同时，降低病患的体验感。

针对上述问题，本实施例采用由超构表面组成的超构透镜，作为一种超薄透镜，来解决传统光学系统结构厚重和设计复杂的问题。超构透镜最大的优势为轻薄和易于集成，在成像效果上可以通过电磁材料单元的排布解决色差问题。作用是对光线进行折射，代替传统球形透镜实现图像的放大。在舌底微循环设备中可有效代替厚重的传统球形透镜，实现舌底微循环信号采集，且该应用中入射光波长为530nm～560nm。

下面简要介绍一下如何设计超构透镜及设计方法：

为了像球形透镜一样实现光线的折射，超构透镜应满足相位轮廓

其中λ_d为所设计的波长，x和y为每个纳米单元的位置坐标，f为焦距长度。

相位轮廓是通过在给定坐标(x,y)上旋转一个角度θ_nf(x,y)得到的。

因为有因此每个纳米单元的旋转角度θ_nf(x,y)应满足

超构表面利用了单个纳米单元双折射的性质，使其充当亚波长半波片的功能。这通过设计合理的高、宽、长纳米单元的不对称横截面引起的双折射来实现，每个纳米单元的长、宽、高的参数固定，其旋转角度θ_nf(x,y)根据公式(2)求得。

本实施例中的超构透镜的厚度约为30微米(以上仅是举例，并非局限于本发明)，通过设计超构透镜表面每个位置上的超构单元的结构、尺寸和排布方式可以准确地得到所需任意的相位分布。将超构透镜的相位拆分成两个部分：一部分是与波长无关的基础相位，对应着聚焦效应；另一部分是与波长有关的补偿相位，对应于色差效应。前者可以通过使用几何相位实现；后者则可以使用集成共振单元的共振相位得到。

具体的，该超构透镜包括：用于接收包含舌底微循环信息的散射光的在其表面设有若干超构单元。并且，若干超构单元根据相位补偿需要采用不同材质及不同形体进行排布，实现消色差聚焦功能。

该超构单元可以是介质柱，该介质柱为圆柱体、长方体、棱柱体、锥体中的任意一种。超构单元可以是介质槽，介质槽为圆柱体开槽结构体或棱柱体开槽结构体或长方体开槽结构体。无论是介质柱，还是介质槽，其内部均集成有电池共振元件，对色差进行相位补偿。

根据实际应用需要，在超构透镜的表面可以只设置介质柱类型的超构单元，可以只设置介质槽类型的超构单元，也可以同时设置介质柱类型及介质槽类型的超构单元。超构透镜的表面可设置多种形体的超构单元，有长方体的介质柱、圆柱体的介质柱、棱柱体的介质柱及棱柱体开槽的介质槽。实际应用时，可将介质柱及介质槽以同心圆的方式交错排列设置或以行和列的方式平行排列，当然也可以按照需要无规律排列。另外关于介质柱与介质槽的形状及尺寸也可以按需要进行更改，超构透镜的表面可同时存在多种结构尺寸的介质柱或介质槽。

本实施例使用在绿光频段透明的氮化镓材料加工超构单元，利用不同长宽尺寸的介质柱和介质槽，得到相较于反射体系更高的工作效率，且其相位曲线与频率成正比，介质槽的引入可以进一步增强超构单元提供的相位补偿和更高的工作效率。超构单元的相位补偿、工作效率和其可支持的高阶共振模式的磁场分布，组成覆盖绿光波段的连续宽带超构透镜。当制备的数值孔径为0.106mm时，超构透镜可实现消色差聚焦效果，在绿光的工作波段，入射的平行光都可以聚到相同的焦点(设计焦距为235μm)，同时还可制备不同数值孔径的绿光超构透镜，实现消色差聚焦效果。这些绿光超构透镜的效率将超过40％，而且这些绿光超构透镜的焦点半高宽将作为重要衡量指标，通过判断它们是否接近衍射极限λ/2NA，其中，λ为入射光的波长，NA代表数值孔径，可以证明制备的绿光超构透镜的质量是否理想。

根据实际应用，可采用不同尺寸的介质柱结构和相位曲线与频率成正比的超构单元，从而提高工作效率，且获得由色差造成的相位补偿。又因引入的不同尺寸的介质槽结构，可得到更大的相位补偿值。这种基于高阶导波共振的设计，突破了之前基于金属棒的等离激元共振的局限，使得集成共振原理可以在全介质体系中实现，使其在连续微循环测量仪器以及其他的医学诊疗仪器与设备研发中开拓更广阔的实用空间。

本实施例中的探测头本体的至少一段弯曲呈钩状形成挂钩式结构，当进行舌下微循环监测时，探测头本体的前端部与舌下组织接触，舌下微循环探测体通过挂钩式结构定位设置在舌下组织预检测位置适配的牙体上；挂钩式结构的钩部为柔性结构，以可调整钩部的钩宽与使用者牙体适配，或可调整钩部在探测头本体所在的位置，以调节探测头本体的前端部与舌下组织之间的距离。

当确定舌下组织预检测位置时，可以找到与之位置适配的牙体。本发明不仅通过牙体的位置实现检测位置的精准定位。健康成人正常牙列包含32颗恒牙，分上下左右四个区域，按牙齿的形态与功能分为切牙、尖牙、双尖牙(前磨牙)、磨牙，共16对。左右成对的同名牙，其解剖形态相同。牙体包括牙釉质、牙本质、牙骨质三种钙化的硬组织和容纳牙髓软组织的髓腔。每个牙体都由牙冠、牙颈及牙根三部份组成。举例来说，当某个患者进行舌下微循环监测时，可记录此次检测挂记的某一尖牙位置，下一次进行舌下微循环监测检测，可方便获知上一次检测的舌下组织预检测位置。若挂记在同一尖牙上，检测到相同舌下组织预检测位置的可能性大大增强，因此，牙体不仅可起到固定作用，还可以用做位置标记作用。还有，可以直接挂记在牙冠上，若老人等没有牙齿时，也可以挂记在其牙根上。

挂钩式结构的钩部为柔性结构。具体来说，探测头本体的中部可设置为

具有一定弯折度的柔性体，比如采用相应的材质使其具有该特性。也可以在探测头本体的中部外套设有具有一定弯折度的柔性体。该柔性体可以具有一定的宽度，方便弯折且容易挂于牙体上。

可调整钩部在探测头本体所在的位置，可以将柔性结构弯折成钩部，其弯折位置可调整，只要调节探测头本体的前端部与舌下组织之间可接触的距离即可。另外，本发明可以调整钩部的钩宽和/或深度，使钩部与使用者牙体适配，方便固定。

进行微循环检测时，找到舌下组织预检测位置适配的牙体，调整挂钩式结构在所述位置以达到探测头本体的前端部(平行结构探测头)与舌下组织可接触，调整成与使用者牙体适配的钩部的钩宽，通过所述挂钩式结构挂设于所述适配牙体，光源的光束投射到舌下组织表面上，超薄透镜收集在组织内部散射并返回组织表面的光线，聚焦成光束通过柔性光纤将光线信息传送至后端的成像及图像处理部，以处理成舌下微循环图像数据。

成像及图像处理部200包括光学透镜组201、机动组件202及成像阵列203，其中光学透镜组201用于对柔性光纤传输的光信息进行进一步放大，便于将光信息成像于成像阵列203之上。机动组件202则用于实现图像聚焦与放大倍数的调整。当然，还可利用计算机进行图像处理，处理成舌下微循环图像数据。

本实施例引入柔性光纤将重量较重的透镜组、体积较大的成像阵列与探测头分离。实际应用中，可选择断丝率、暗丝率、串像率低等性能良好的传像光纤束保证图像的高质量传输。传像光纤束两端各光纤按顺序排布，从而保证传出图像与传入图像的一致性。通过本实施例中的舌底微循环监测装置获取的舌底微循环血管成像图，请参看图2，图中的微循环血管清晰可见，成像效果较好。

本实施例中的探测头本体可采用3D打印制备，材料可以是树脂聚合物。

本实施例为了进一步提高使用者的体验舒适度，设计了探管套，如图3、图4所示。该探管套104套设于探测头本体上，且探管套104与使用者舌下的接触部位呈仿生舌圆润弧面状。

探管套104的形状与探测头本体的挂钩式结构匹配，中部纵向设有开孔，以方便探管套104纵向套设于所述探测头本体，并且探管套104上还设置有卡固结构1041，用于可固定探测头本体和可方便拆卸探测头本体。

本实施例根据不同的使用者群体，设计了不同规格长度的探管套104，如图4所示。a号探管套104前端部的长度为1.5cm，适用于孩童的舌下微循环探测；b号探管套104前端部的长度为2cm，适用于成年女士的舌下微循环探测；c号探管套104前端部的长度为2.5cm，适用于成年男士的舌下微循环探测。

本实施例中的舌下微循环探测体可以直接挂设且固定在使用者的牙齿上，具有体积小、重量轻的特点，可避免在舌下占据过多空间和对舌下的压迫，提高患者舒适性，同时避免医生手持式监测系统出现的晃动等问题。由于平行结构探测头与舌底平行，而不是垂直关系，不会对舌底施加过多压力，有效避免了目前设计中的圆柱探头对舌底的冲击与压迫。相比手持式舌下微循环监测装置，本发明只需将该探测体套在使用者牙齿上即可，成像处理等其他系统集成至仪器后端，这样，需要手动控制的仪器重量大大减小，极大减轻操作者工作负担，并实现稳定的、方便的、实用的连续舌下微循环监测。

考虑到使用中，本发明的舌下微循环探测体可以单独出售。一个后端的图像处理部可以配套多个舌下微循环探测体。因此，本发明还要保护一种挂钩式舌下微循环探测体，包括：

探测头本体，探测头本体的前端设有平行结构探测头，平行结构探测头的侧壁上设有微循环信号采集器，探测头本体内设有柔性光纤，柔性光纤与微循环信号采集器连接，微循环信号采集器设置有用以将光束投射到使用者舌下组织表面上的光源，及用于收集经组织内部散射和吸收后的光线的超薄透镜，该超薄透镜满足光线汇聚后光斑直径小于所述柔性光纤内径的条件；舌下微循环探测体的至少一段弯曲呈钩状形成可挂设在使用者牙体上的挂钩式结构。

舌下微循环探测体的至少一段弯曲呈钩状形成挂钩式结构，当进行舌下微循环监测时，该探测头本体的且平行结构探测头置于舌下，该舌下微循环探测体通过挂钩式结构定位设置在舌下组织预检测位置适配的牙体上；挂钩式结构的钩部为柔性结构，以可调整钩部的钩宽与使用者牙体适配，或可调整钩部在所述探测头本体所在的位置，以调节探测头本体的前端部与舌下组织之间的距离；

探测头本体的后端内部设置有光信号传输的光纤耦合器，该光纤耦合器与柔性光纤连接。

挂钩式结构还包括探管套，探管套套设于所述探测头本体的前端，且探管套与使用者舌下的接触部位呈仿生舌圆润弧面状。

在实际应用中，请参看图5，该挂钩式舌下微循环探测体的探测头本体包括光源101、反射镜105、超薄透镜102及信号接收端108。在进行微循环探测时，该探测头本体平行伸入舌下，将光源101对准舌底待监测部位，光源101将光束投射到该待监测部位，光束经待监测部位的组织内部散射和吸收后，投射至反射镜105，该反射镜105可折叠光路，实现传输光线光路的90°转向。光线经反射镜105反射后，投射至超薄透镜102上，该超薄透镜102可选用超构透镜，收集舌下的散射光线，并实现微循环光信号的放大。光线经超薄透镜102放大后传输至信号接收端108，该信号接收端108可以是光纤耦合器，使光信号通过柔性光纤传输出去。其中，光源101选用可发射520-530nm绿色微环形发光二极管。

为了实现舌下血管的准确聚焦，可在超薄透镜102与信号接收端108之间设置聚焦组件107，对经超薄透镜102收集及放大后的光线进行聚焦，使之准确传输至信号接收端108。

此外，为了避免光源的光束在舌下表面产生的入射光和反射光进入探测头本体的成像光路，本实施例在探测头本体的前端设置了光学隔离区106。在该光学隔离区106内，在舌下表面产生的入射光和反射光不可进入。在图5中，该光学隔离区106看上去是一个矩形的区域，但实际上，该光学隔离区106是根据探测头本体的形状，在探测头本体内，靠近光源的部位，设置的一段或一圈的隔离区。

本实施例中的光源、超构透镜、挂钩式结构均如上述实施例所述，在此不再赘述。

实施例二

本实施例提供一种平行探测的微循环监测装置，包括舌下微循环探测体、与舌下微循环探测体可分离设置的成像及图像处理部，舌下微循环探测体通过柔性光纤与成像及图像处理部连接；

舌下微循环探测体包括探测头本体，探测头本体至少包括平行结构探测头，平行结构探测头用于朝使用者舌底延伸、以使平行结构探测头的第一侧部的表面与舌底形成面接触，探测头本体内形成一容置空间，容置空间内设有光源、超薄透镜；

光源用于照射舌下微循环待测区域，超薄透镜用于收集舌下散射光线，将散射光线中的光信息通过成像通道后汇聚耦合至柔性光纤中；超薄透镜设置在容置空间内，并位于与第一侧部相对的第二侧部上，超薄透镜包括表面设置的若干超构单元，若干超构单元用于接收穿过平行结构探测头表面进入容置空间内并包含舌底微循环信息的散射光，并且超构单元根据相位补偿采用不同材质和/或形体进行不同的排布，以实现散射光的消色差和/或聚焦功能；

成像及图像处理部，与柔性光纤进行信号连接，接收柔性光纤传输的光信息，对所述光信息进行放大并成像；

当进行舌下微循环监测时，平行结构探测头朝使用者舌底延伸、以使第一侧部表面与舌底形成面接触，光源发射探测光束至舌下组织表面上，超薄透镜收集进入容置空间内经组织内部散射和吸收后的光线，并沿着容置空间的空间方向聚焦成光束，通过柔性光纤连续传送至成像及图像处理部，以处理成可连续监测的舌下微循环图像数据。

本实施例中的平行探测的微循环监测装置，相较于实施例一中的平行探测的挂钩式微循环监测装置，区别在于，其舌下微循环探测体没有限定为挂钩式，其可以是挂钩式的，也可以是笔直的。对于本实施例中的平行结构探测头、光源、超构透镜、光纤及成像及图像处理部均如上述实施例一所述，在此不再赘述。

实施例三

本实施例提供一种光纤式舌下微循环监测装置，包括舌下微循环探测体、与舌下微循环探测体可分离设置的成像及图像处理部，舌下微循环探测体通过光纤与成像及图像处理部连接；

舌下微循环探测体进一步包括探测头本体，探测头本体的前端设有微循环监测光源及反射光微透镜，探测头本体内设有柔性光纤，反射光微透镜满足反射光线汇聚后光斑直径小于柔性光纤内径的条件；

成像及图像处理部，与柔性光纤进行信号连接，用于采集和处理经血红蛋白吸收后的反射光光斑图像；

当进行舌下微循环监测时，光纤式舌下微循环连续监测装置将光束投射到舌下组织表面上，并收集经组织内部散射和吸收后的光线，由反射光微透镜聚焦成光束通过光纤将光线信息连续传送至成像及图像处理部，以处理成可连续监测的舌下微循环图像数据。

本实施例中的光纤式舌下微循环监测装置，相较于实施例一和实施例二，区别在于，本实施例主要对舌下微循环探测体与成像及图像处理部的连接方式进行了限定，即通过光纤连接；对于舌下微循环探测体的形状及探测方式没有限定，该舌下微循环探测体可以是挂钩式的，也可以是笔直的。该舌下微循环探测体可设计成平行探测的，也可设计成其他的探测方式，如倾斜的。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式。即使对本发明做出各种变化，倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种平行探测的微循环监测装置，所述装置用于舌底微循环监测，其特征在于，所述装置包括：舌下微循环探测体、与所述舌下微循环探测体可分离设置的成像及图像处理部，其中，所述舌下循环探测体和所述成像及图像处理部通过柔性光纤连接；

所述舌下微循环探测体包括探测头本体，所述探测头本体至少包括平行结构探测头，所述平行结构探测头用于朝使用者的舌底延伸，以使所述平行结构探测头的第一侧部的表面与所述舌底形成面接触；

所述成像及图像处理部用于接收所述柔性光纤传输的光信息，对所述光信息进行放大并成像。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述探测头本体内形成容置空间，所述容置空间内设有光源和超薄透镜，所述光源用于照射舌下微循环待测区域，所述超薄透镜用于收集所述舌下微循环待测区域的散射光线，并将所述散射光线中的所述光信息汇聚耦合至所述柔性光纤中。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述探测头本体的至少一段弯曲呈钩状，形成可挂设在是使用者的牙体上的挂钩式结构。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述探测头本体套设有探管套，所述探管套与所述使用者的舌下接触部位呈仿生舌圆润弧面状。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述探管套的长度基于不同的使用者确定。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述探管套的中部纵向设有开孔，所述开孔用于所述探管套纵向套设于所述探测头本体，所述探管套还设置有卡固结构，所述卡固结构用于与所述探测头本体固定或分离。

7.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述超薄透镜包括设置于表面的至少一个超构单元，所述至少一个超构单元用于接收所述散射光线，其中，所述超构单元根据相位补偿采用不同材质和/或形体进行不同的排布。

8.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述探测头本体的前端设置光学隔离区，在所述光学隔离区内，在舌下表面产生的入射光和反射光不可进入，所述光学隔离区包括根据所述探测头本体的形状，在所述探测头本体内，靠近所述光源的部位，设置的一段或一圈的隔离区。

9.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，包括两个以上所述光源，所述两个以上所述光源横向或纵向排列设置在所述探测头本体的前端的侧壁上，通过控制不同位置的所述光源进行工作以及通过调整所述光源与水平方向的角度以适应所述不同的使用者。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述光源为被红细胞吸收的绿光光源。