CN213551706U - 乳腺检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种乳腺检测装置，应用在乳腺检测设备领域，包括罩杯，外表面设置有第一积分球和第二积分球，第一积分球和第二积分球均设有内腔，第一积分球的内腔与罩杯的内腔之间设有光通道，第二积分球的内腔与罩杯的内腔之间设有光通道，罩杯的内腔表面、第一积分球的内腔表面以及第二积分球的内腔表面均设有反射涂层；第一光源发生装置，安装在所述第一积分球的内腔之中；第二光源发生装置，安装在第二积分球的内腔之中；光电检测器组，安装在罩杯的内腔之中；驱动电路，连接第一光源发生装置和第二光源发生装置；信号调理电路，与光电检测器组连接。本实用新型可以无痛检测，且设备简易。

Description

乳腺检测装置

技术领域

本实用新型涉及乳腺检测设备，尤其是一种乳腺检测装置。

背景技术

乳腺癌排列在女性癌症发病率的第一位，该癌症是一种慢性病，如果及早发现和治疗，可以尽早进行治疗，从而降低死亡率。

目前现有的临床上应用的技术方案中，包括传统的乳腺X线摄影(俗称钼靶摄影)法、超声成像法和乳腺核磁共振图像(MRI)方法。

这些方案均需要比较复杂的设备或者进行有痛感的检测。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于：提供一种简易的乳腺检测装置，以实现无痛感乳腺检测。

本实用新型所采取的技术方案是：

一种乳腺检测装置，包括：

罩杯，所述罩杯的外表面设置有第一积分球和第二积分球，所述第一积分球和第二积分球均设有内腔，所述第一积分球的内腔与所述罩杯的内腔之间设有光通道，所述第二积分球的内腔与所述罩杯的内腔之间设有光通道，所述罩杯的内腔表面、所述第一积分球的内腔表面以及所述第二积分球的内腔表面均设有反射涂层；

第一光源发生装置，安装在所述第一积分球的内腔之中；

第二光源发生装置，安装在所述第二积分球的内腔之中；

光电检测器组，安装在所述罩杯的内腔之中；

驱动电路，连接所述第一光源发生装置和所述第二光源发生装置；

信号调理电路，与所述光电检测器组连接。

进一步，所述光电检测器组包括多个光电检测器，所述多个光电检测器均安装在所述罩杯的内腔表面，所述多个光电检测器分布在同一平面上。

进一步，所述信号调理电路包括具有与所述光电检测器的数量相同的模数转换通道的模数转换芯片。

进一步，所述信号调理电路包括第一选通开关和模数转换通道数量少于所述光电检测器的数量的模数转换芯片，多个所述光电检测器通过所述第一选通开关与所述模数转换芯片的模数转换通道连接。

进一步，所述驱动电路包括恒流源和第二选通开关；

所述第一光源发生装置和所述第二光源发生装置均包括数量相同的光源发生器，所述第一光源发生装置中各光源发生器所产生的光的波长不同，所述第二光源发生装置中各光源发生器所产生的光的波长不同；

所述恒流源通过选通开关分别与所述第一光源发生装置中的各光源发生器以及所述第二光源发生装置中的各光源发生器连接。

进一步，所述第一光源发生装置中各光源发生器所产生的光的波长处于500nm～1100nm之间。

进一步，所述第一光源发生装置中的各光源发生器和所述第二光源发生装置中的各光源发生器均为激光器。

进一步，所述第一积分球的几何中心和所述罩杯的开口平面的中心的连线，和所述第二积分球的几何中心和所述罩杯的开口平面的中心的连线形成的夹角为钝角。

本实用新型的有益效果是：在罩杯上设置第一积分球和第二积分球，并在第一积分球和第二积分球中设置光源发生装置来产生光源，光源在第一积分球和第二积分球中反射后均匀地射入罩杯中，经过光电检测器接收后由信号调理电路输出乳房周围散射光的光谱数据，可以分析乳腺病变，本装置结构简单，且可以实现无痛检测。

附图说明

图1为根据本实用新型实施例提供的一种乳腺检测装置的模块框图；

图2为根据本实用新型实施例提供的一种乳腺检测装置的主视图；

图3为根据本实用新型实施例提供的一种乳腺检测装置的剖面图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体的实施例对本实用新型进行进一步的说明。

参照图1至图3，本实施例公开了一种乳腺检测装置，其包括佩戴在患者100乳房上的罩杯210、第一光源发生装置、第二光源发生装置、光电检测器组、驱动电路和信号调理电路。

罩杯210，所述罩杯210的外表面设置有第一积分球220a和第二积分球220b，所述第一积分球220a和第二积分球220b均设有内腔，所述第一积分球220a的内腔与所述罩杯210的内腔之间设有光通道，所述第二积分球220b的内腔与所述罩杯210的内腔之间设有光通道，所述罩杯210的内腔表面、所述第一积分球220a的内腔表面以及所述第二积分球220b的内腔表面均设有反射涂层；

第一光源发生装置，安装在所述第一积分球220a的内腔之中；

第二光源发生装置，安装在所述第二积分球220b的内腔之中；

光电检测器组，安装在所述罩杯210的内腔之中；

驱动电路，连接所述第一光源发生装置和所述第二光源发生装置；

信号调理电路，与所述光电检测器组连接。

其中，在本实施例中，积分球是一个内壁涂有白色漫反射材料的空腔球体，又称光度球，光通球等。球壁上开一个或几个窗孔，用作进光孔和放置光接收器件的接收孔。积分球的内壁应是良好的球面，通常理想球面的偏差应不大于内径的0.2％。球内壁上涂以理想的漫反射材料，也就是漫反射系数接近于1的材料。常用的材料是氧化镁或硫酸钡，将它和胶质粘合剂混合均匀后，喷涂在内壁上。氧化镁涂层在可见光谱范围内的光谱反射比都在99％以上，这样，进入积分球的光经过内壁涂层多次反射，在内壁上形成均匀照度。为获得较高的测量准确度，积分球的开孔比应尽可能小。开孔比定义为积分球开孔处的球面积与整个球内壁面积之比。设置积分球，可以使得光源发生器产生的光源均匀地进入罩杯中。

光源发生装置，其包括一个或者多个光源发生器，光源发生器可以是激光器、发光二极管、光电倍增管等等。在本实施例中，光源发生装置产生的光的波长在500～1100nm之间。在本实施例中可以采取多个发射波长不同的激光器构成，或者一个宽光谱光源发生器实现。一般情况下，可以在500～1100nm中选择若干个特定的波长的光作为目标光源。通过检测这些光照射在病变乳腺上的特征信号来判断患者乳腺是否病变。其中，光源发生装置固定在积分球内，在两个积分球中，两组光源发生装置的安装结构是相同或者对称的，所选用的器件也是相同的。如图2和图3所示的实施例，第一积分球220a和第二积分球220b内均设置有13个激光器201，利用该波长范围的激光的穿透性，可以检测到深层的乳腺组织的病变。

此外，在选择光的波长时，可以根据临床对乳腺光谱的分析，导出了可以捕获光谱99.66％变化幅度的四个主元，选择的13个波长覆盖了这四个主元的范围。另外，还考虑了市场上可提供的、具有足够光输出功率、价格不是太昂贵的半导体激光器产品的波长范围。

光电检测器组，包括多个光电检测器，用于检测光信号并输出成对应的电压信号。在本实施例中，设置多个光电检测器是为了从不同的角度接收光信号，这些光电检测器可以按照设定的间隔分布在罩杯内壁。如图2和图3所示的实施例，所述光电检测器组包括多个光电检测器230，所述多个光电检测器230均安装在所述罩杯210的内腔表面，所述多个光电检测器230分布在同一平面上。

对于光源发生装置而言，其配备有驱动电路，该驱动电路用于为光源发生装置提供驱动电流和驱动电压。

对于光电检测器组而言，其配备有信号调理电路，用于检测其输出的电压信号，以转换为标准输出信号。信号调理电路的处理过程可以包括信号源选择、滤波、放大和模数转换中的全部或者部分。因此，信号调理电路可以包括用于选择光电检测器的选通开关、滤波和放大器以及模数转换电路。

信号调理电路所输出的信号可以由上位机接收和作进一步处理。对于这些信号，上位机可以利用其产生光谱图进行显示，或者基于人工智能的方式对其进行分析等等，以便于医生可以根据这些数据判断患者乳腺是否病变。

此外，本实施例中所指的光通道可以是指通孔，也可以是指透光材料构成的部件。两个部件之间存在光通道是指通过光通道可以使得一个部件中的光可以射到另一个部件之中。

本实用新型的基本原理是：利用乳腺组织对光的吸收、散射和发射不同而发现病变信号。其基础是光在组织细胞中经历一系列的吸收、散射后，出射光中携带与吸收和散射相关的生物化学信息。在人体内在或外在致癌因素的影响下，乳腺组织的增殖活动失常，突破了正常的限制机制而开始异常快速的增殖，这样就形成了肿瘤。如果肿瘤细胞不仅增殖快，而且可以发生扩散性转移，就成为癌。乳腺组织产生癌变时，由于癌组织的刺激而产生新的血管，为癌变组织提供更多的营养，促使瘤体的进一步增长。癌细胞的细胞间粘着性下降，易于侵润周围的健康组织，或通过淋巴或血液循环转移到身体其它部位。这些变化的同时也改变了在其中传播的不同波长的光子路径，组织的吸收、散射等光学特性也因此改变。

从上面的分析可知，本方案的结构简易，便于携带而且可以实现无痛检测。

在一些实施例中，所述信号调理电路包括具有与所述光电检测器的数量相同的模数转换通道的模数转换芯片。在该实施例中，模数转换芯片为每个光电检测器均配置了一个模数转换通道，因此可以对所有的光电传感器同时进行信号处理。

在一些实施例中，所述信号调理电路包括第一选通开关和模数转换通道数量少于所述光电检测器的数量的模数转换芯片，多个所述光电检测器通过所述第一选通开关与所述模数转换芯片的模数转换通道连接。在该实施例中，为了降低模数芯片的成本，减少了模数转换芯片的通道，因此配置选通开关来使得多个光电检测器可以复用一个通道。例如，有6个光电检测器，模数转换芯片只有两个通道，可以采用一个6选2开关来复用两个通道。同理，当模数转换芯片有三个通道的时候，可以采用一个6选3开关来复用三个通道。

在一些实施例中，所述驱动电路包括恒流源和第二选通开关；

所述第一光源发生装置和所述第二光源发生装置均包括数量相同的光源发生器，所述第一光源发生装置中各光源发生器所产生的光的波长不同，所述第二光源发生装置中各光源发生器所产生的光的波长不同；

所述恒流源通过选通开关分别与所述第一光源发生装置中的各光源发生器以及所述第二光源发生装置中的各光源发生器连接。激光器通常采用恒流源驱动，配置恒流源可以让激光器更加稳定地工作，在本实施例中，激光器的功率在100mW左右。

具体地，在本实施例中，第一光源发生装置和第二光源发生装置均配备有十三个激光器，每个激光器发生一种波长的光，其中，十三个激光器发生的光的波长在500～1100nm之中均匀选择。通过不同波长的光照射患者的乳腺，会产生不同的光谱特征。采用多种波长的光来作为光源，可以有效地凸显病变特征。

在一些实施例中，所述第一积分球的几何中心和所述罩杯的开口平面的中心的连线，和所述第二积分球的几何中心和所述罩杯的开口平面的中心的连线形成的夹角为钝角。

因为乳腺病变大多在乳房的两侧，因此，可以将两个积分球设置得偏向罩杯的两侧。当两个积分球设置得偏向罩杯两侧时，上述夹角会使一个钝角，这样更加容易检测到乳房两侧的乳腺组织，这样更加容易检测出病变情况。

综上所述，与现有技术相比，本实用新型的优点：照射在乳房组织上的光是对人体无害的；作为一种非创伤性方法，在测量过程中不会对测试者造成痛苦；可以对受试者乳房组织进行多次、重复的光谱测量；整个系统的制作成本比磁共振成像等技术要低得多；作为一种便携式系统，可以普及到家庭，而不仅限于医院使用。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (8)

1.一种乳腺检测装置，其特征在于，包括：

罩杯，所述罩杯的外表面设置有第一积分球和第二积分球，所述第一积分球和第二积分球均设有内腔，所述第一积分球的内腔与所述罩杯的内腔之间设有光通道，所述第二积分球的内腔与所述罩杯的内腔之间设有光通道，所述罩杯的内腔表面、所述第一积分球的内腔表面以及所述第二积分球的内腔表面均设有反射涂层；

第一光源发生装置，安装在所述第一积分球的内腔之中；

第二光源发生装置，安装在所述第二积分球的内腔之中；

光电检测器组，安装在所述罩杯的内腔之中；

驱动电路，连接所述第一光源发生装置和所述第二光源发生装置；

信号调理电路，与所述光电检测器组连接。

2.根据权利要求1所述的一种乳腺检测装置，其特征在于，所述光电检测器组包括多个光电检测器，所述多个光电检测器均安装在所述罩杯的内腔表面，所述多个光电检测器分布在同一平面上。

3.根据权利要求2所述的一种乳腺检测装置，其特征在于，所述信号调理电路包括具有与所述光电检测器的数量相同的模数转换通道的模数转换芯片。

4.根据权利要求2所述的一种乳腺检测装置，其特征在于，所述信号调理电路包括第一选通开关和模数转换通道数量少于所述光电检测器的数量的模数转换芯片，多个所述光电检测器通过所述第一选通开关与所述模数转换芯片的模数转换通道连接。

5.根据权利要求1所述的一种乳腺检测装置，其特征在于，所述驱动电路包括恒流源和第二选通开关；

所述第一光源发生装置和所述第二光源发生装置均包括数量相同的光源发生器，所述第一光源发生装置中各光源发生器所产生的光的波长不同，所述第二光源发生装置中各光源发生器所产生的光的波长不同；

所述恒流源通过选通开关分别与所述第一光源发生装置中的各光源发生器以及所述第二光源发生装置中的各光源发生器连接。

6.根据权利要求5所述的一种乳腺检测装置，其特征在于，所述第一光源发生装置中各光源发生器所产生的光的波长处于500nm～1100nm之间。

7.根据权利要求5所述的一种乳腺检测装置，其特征在于，所述第一光源发生装置中的各光源发生器和所述第二光源发生装置中的各光源发生器均为激光器。

8.根据权利要求1所述的一种乳腺检测装置，其特征在于，所述第一积分球的几何中心和所述罩杯的开口平面的中心的连线，和所述第二积分球的几何中心和所述罩杯的开口平面的中心的连线形成的夹角为钝角。

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