CN215534282U - 一种探头以及检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种探头以及检测装置，探头包括探头本体和聚光组件。探头本体具有容置腔以及与容置腔相连通的远侧开口和近侧开口，近侧开口相对远侧开口靠近待测区域。聚光组件装设于近侧开口，聚光组件包括相贴的透明体和聚光体，透明体相对聚光体靠近近侧开口，聚光体用于会聚由所述探头发射的光或所述探头接收的光。上述聚光组件可以对探头发射到待测区域的光或由待测区域进入到探头的光实现聚光效果，有效地提高了光学耦合效率，使得该探头应用在近红外光谱功能成像技术领域时，能够提高近红外光谱功能成像系统的探测灵敏度。

Description

一种探头以及检测装置

技术领域

本实用新型涉及医疗设备技术领域，尤其涉及一种探头以及检测装置。

背景技术

现有的近红外光谱成像所使用的光学探头结构的光纤束将发射光源由设备端导入光纤束后，由装设有探头的检测装置将光导出到受试者的待测区域(如躯体、头部等)，再由接收探头所连接的光纤束，将出射光导入到光纤束中，并引导出射光进入检测装置的接收探测器，或者在发射探头上设置光源发生器，以向受试者的待测区域发射光源，再由接收探头将出射光引导进入设备的接收探测器。现有的这种工作模式下的光学耦合效率较低，这降低了近红外光谱功能成像系统的探测灵敏度。此外，光纤探头的材质比较硬，在与受试者的待测区域接触时容易引起受试者的不适，使得受试者的使用体验较差。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种探头以及检测装置，其通过聚光组件有效地提高了光学耦合效率以及探测灵敏度。

本实用新型实施例提供了一种探头，包括：

探头本体，其具有容置腔以及与所述容置腔相连通的远侧开口和近侧开口，所述近侧开口相对所述远侧开口靠近待测区域；

聚光组件，其装设于所述近侧开口，所述聚光组件包括相贴的透明体和聚光体，所述透明体相对所述聚光体靠近所述近侧开口，所述聚光体用于会聚由所述探头发射的光或所述探头接收的光。

在一些实施例中，所述聚光体的形状为薄片状，且所述聚光体具有贴合于所述透明体的光滑的第一表面，以及与所述第一表面相对的第二表面，所述第二表面的中部具有向外凸起形成的拱形部，以及围绕所述拱形部设置的多个锯齿部。

在一些实施例中，所述锯齿部为环形锯齿部，多个所述环形锯齿部依次围绕所述拱形部设置，且多个所述环形锯齿部所形成的多个圆为同心圆。

在一些实施例中，所述透明体的形状为圆柱状，其底面贴合于所述聚光体的第一表面，所述聚光体的厚度小于所述透明体的高度。

在一些实施例中，所述探头还包括围设于所述透明体和所述聚光体的周侧的遮光体，所述遮光体用于防止进入到所述聚光组件中的光发生泄漏。

在一些实施例中，所述遮光体的内侧设有光反射层，所述光反射层用于反射入射至其上的光。

在一些实施例中，所述透明体采用软性材料，所述聚光体采用硬性材质。

在一些实施例中，所述聚光组件采用胶粘结的方式连接于所述探头本体；和/或

所述聚光体与所述透明体采用胶粘结的方式连接。

在一些实施例中，所述聚光组件采用可拆卸的方式装设于所述探头本体上。

本实用新型实施例还提供了一种检测装置，包括多个上述的探头。

与现有技术相比，本实用新型实施例的有益效果在于：本实用新型通过在探头本体的近侧开口上装设聚光组件，聚光组件可以对探头发射到待测区域的光或由待测区域进入到探头的光实现聚光效果，有效地提高了光学耦合效率，使得该探头应用在近红外光谱功能成像技术领域时，能够提高近红外光谱功能成像系统的探测灵敏度。

附图说明

在不一定按比例绘制的附图中，相同的附图标记可以在不同的视图中描述相似的部件。具有字母后缀或不同字母后缀的相同附图标记可以表示相似部件的不同实例。附图大体上通过举例而不是限制的方式示出各种实施例，并且与说明书以及权利要求书一起用于对所公开的实施例进行说明。在适当的时候，在所有附图中使用相同的附图标记指代同一或相似的部分。这样的实施例是例证性的，而并非旨在作为本装置或方法的穷尽或排他实施例。

图1为本实用新型实施例探头的结构示意图；

图2为本实用新型实施例探头的聚光组件的结构示意图；

图3为本实用新型实施例探头的聚光组件的聚光体的侧视图；

图4为本实用新型实施例探头的聚光组件的聚光体的主视图。

图中的附图标记所表示的构件：

1-探头本体；11-容置腔；12-远侧开口；13-近侧开口；14-光纤线缆；2-聚光组件；3-透明体；4-聚光体；41-拱形部；42-锯齿部；5-遮光体。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作详细说明。下面结合附图和具体实施例对本实用新型的实施例作进一步详细描述，但不作为对本实用新型的限定。

本实用新型中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

在本实用新型中，当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。当描述到特定器件连接其它器件时，该特定器件可以与所述其它器件直接连接而不具有居间器件，也可以不与所述其它器件直接连接而具有居间器件。

本实用新型使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本实用新型所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

本实用新型实施例提供了一种探头，如图1所示，探头包括探头本体1和聚光组件2。继续结合图1，探头本体1具有容置腔11以及与容置腔11相连通的远侧开口12和近侧开口13，近侧开口13相对远侧开口12靠近待测区域。如图1和图2所示，聚光组件2装设于近侧开口13处，聚光组件2包括相贴的透明体3和聚光体4，透明体3相对聚光体4靠近近侧开口13，聚光体4用于会聚由探头发射的光或探头接收的光。上述探头可为接收探头，也可为发射探头，该探头可用于近红外光谱功能成像系统上，受试者的躯体或头部等部位的表面可视为上述待测区域，探头本体1的远侧开口12相对近侧开口13远离受试者的上述部位的表面。

可以理解的是，如图1所示，探头还可包括穿设于容置腔11内的光纤线缆14，光纤线缆14靠近近侧开口13的一端对应聚光组件2的透明体3设置。在一些实施例中，该探头为发射探头时，其可以包括装设于容置腔11内的光源发生器，光源发生器的发光侧面向近侧开口13设置，其发出的近红外光经聚光组件2会聚到待测区域。

可以理解的是，聚光体4可以为能够实现聚光效果的多种聚光结构，例如凸透镜、显微物镜等，在此不作具体限定。

可以理解的是，透明体3的折射率与光纤线缆14的折射率应尽可能的相近，且光吸收系数低，以使其对近红外光具有很好的透光性，从而使聚光组件2达到更好地聚光效果。

可以理解的是，透明体3的高度可根据需求适应性的设置，达到保证光进出探头时具有适宜的锥角的目的，以提高探头的出入光量，进一步提高聚光效果以及探测灵敏度。

本实用新型通过在探头本体1的近侧开口13上装设聚光组件2，聚光组件2可以对探头发射到待测区域的光或由待测区域进入到探头的光实现聚光效果，有效地提高了光学耦合效率，使得该探头应用在近红外光谱功能成像技术领域时，能够提高近红外光谱功能成像系统的探测灵敏度。

在一些实施例中，如图2至图4所示，聚光体4的形状为薄片状，且聚光体4具有贴合于透明体3的光滑的第一表面，以及与第一表面相对的第二表面，第二表面的中部具有向外凸起形成的拱形部41，以及围绕拱形部41设置的多个锯齿部42。

可以理解的是，上述聚光体4可为玻璃薄片，其第一表面光滑处理，以与透明体3紧密贴合，其第二表面上的拱形部41和多个锯齿部42可一体成型于聚光体4的第二表面，通过上述拱形部41和锯齿部42能够对探头发射的光或探头接收的光进行会聚，实现聚光效果，提高光学耦合效率。

具体地，上述聚光体4的结构能够在达到较好的聚光效果的同时将其的厚度减小至一定程度，如此可以减小探头的尺寸，降低装设有探头的检测装置的复杂度，提高可靠性和可用性。

在一些实施例中，聚光体4还可以采用软性材料，以使在探头贴合至待测区域时，能够减轻聚光体4的结构设计所带来的不适感，以进一步提高受试者的使用体验。

可以理解的是，上述聚光体4的截面的形状可为圆形，其中，该聚光体4所形成的焦距宜大于聚光体4的圆心点到待测区域的距离，以达到良好的聚光效果。其中，上述聚光体4的焦距可根据聚光组件2所能达到的最大的数值孔径选取，具体地，上述数值孔径与聚光组件2的材料、折射率等参数有关。

在一些实施例中，继续结合图2至图4，锯齿部42为环形锯齿部42，多个环形锯齿部42依次围绕拱形部41设置，且多个环形锯齿部42所形成的多个圆为同心圆。上述多个环形锯齿部42所形成的多个圆的直径可按一定比例逐次增加，以使不同入射角度的光以及射出的不同角度的光均能够经聚光体4实现有效聚光。

在一些实施例中，如图1和图2所示，透明体3的形状为圆柱状，其底面贴合于聚光体4的第一表面，其中，聚光体4的厚度小于透明体3的高度。

可以理解的是，上述圆柱状的透明体3的高度应远高于薄片状的聚光体4的厚度，如此能够减轻探头与受试者的待测区域接触时探头所带来的疼痛感，提高受试者的使用体验。具体地，上述透明体3的高度可根据需求适应性的设置，以在保证舒适度的同时使光进出探头时具有适宜的锥角，这样可以提高探头的出入光量，进一步提高聚光效果以及探测灵敏度。

在一些实施例中，如图1和图2所示，探头还包括围设于透明体3和聚光体4的周侧的遮光体5，遮光体5用于防止进入到聚光组件2的光发生泄漏以及避免外部的光进入到聚光组件2对内部的光产生干扰。上述遮光体5的颜色可选用黑色，以达到更好的遮光效果。

在一些实施例中，遮光体5的内侧设有光反射层(图中未示出)，光反射层用于反射入射至其上的光。

可以理解的是，上述光反射层可为镀银层，也就是在遮光体5对应透明体3和聚光体4的周侧的内壁上镀银，镀银层使得入射其上的光能够发生反射，以达到更好的聚光效果。

在一些实施例中，透明体3采用软性材料，聚光体4采用硬性材质。当受试者使用装设有探头的检测装置进行检测时，软性材料制成的透明体3能够提高探头与受试者的待测区域接触时的舒适度，以提高受试者的使用体验。上述聚光体4采用硬性材质能够达到更加良好的聚光效果，避免和待测区域接触发生变形导致影响聚光效果。

可以理解的是，上述制成透明体3的软性材料的折射率与光纤线缆14的折射率应尽可能的相近，且光吸收系数低，以使其对近红外光具有很好的透光性，进而使聚光组件2达到更好地聚光效果。优选地，上述透明体3可采用透明硅胶制成。

在一些实施例中，聚光组件2采用胶粘结的方式连接于探头本体1；和/或聚光体4与透明体3采用胶粘结的方式连接。上述粘结所采用的胶应选用透明的胶体，以避免影响聚光组件2的透光性。

在一些实施例中，聚光组件2采用可拆卸的方式装设于探头本体1上，以便聚光组件2拆离于探头本体1，例如，上述聚光组件2可以以卡接的方式装设于探头本体1上。

本实用新型实施例还提供了一种检测装置，检测装置包括多个上述的探头。上述检测装置可为近红外光谱功能成像系统中的头帽，头帽上装设有多个上述探头。探头通过在探头本体1的近侧开口13上装设聚光组件2，聚光组件2可以对探头发射到待测区域的光或由待测区域进入到探头的光实现聚光效果，有效地提高了光学耦合效率，使得该探头应用在近红外光谱功能成像技术领域时，能够提高近红外光谱功能成像系统的探测灵敏度。

此外，尽管已经在本文中描述了示例性实施例，其范围包括任何和所有基于本实用新型的具有等同元件、修改、省略、组合(例如，各种实施例交叉的方案)、改编或改变的实施例。权利要求书中的元件将被基于权利要求中采用的语言宽泛地解释，并不限于在本说明书中或本申请的实施期间所描述的示例，其示例将被解释为非排他性的。因此，本说明书和示例旨在仅被认为是示例，真正的范围和精神由以下权利要求以及其等同物的全部范围所指示。

以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如，上述示例(或其一个或更多方案)可以彼此组合使用。例如本领域普通技术人员在阅读上述描述时可以使用其它实施例。另外，在上述具体实施方式中，各种特征可以被分组在一起以简单化本实用新型。这不应解释为一种不要求保护的公开的特征对于任一权利要求是必要的意图。相反，本实用新型的主题可以少于特定的公开的实施例的全部特征。从而，以下权利要求书作为示例或实施例在此并入具体实施方式中，其中每个权利要求独立地作为单独的实施例，并且考虑这些实施例可以以各种组合或排列彼此组合。本实用新型的范围应参照所附权利要求以及这些权利要求赋权的等同形式的全部范围来确定。

以上实施例仅为本实用新型的示例性实施例，不用于限制本实用新型，本实用新型的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本实用新型的实质和保护范围内，对本实用新型做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种探头，其特征在于，应用于近红外光谱成像系统，包括：

探头本体，其具有容置腔以及与所述容置腔相连通的远侧开口和近侧开口，所述近侧开口相对所述远侧开口靠近待测区域；

聚光组件，其装设于所述近侧开口，所述聚光组件包括相贴的透明体和聚光体，所述透明体相对所述聚光体靠近所述近侧开口，所述聚光体用于会聚由所述探头发射的光或所述探头接收的光；以及

光纤线缆，其穿设于容置腔，所述光纤线缆靠近所述近侧开口的一端对应所述聚光组件的透明体设置。

2.根据权利要求1所述的探头，其特征在于，所述聚光体的形状为薄片状，且所述聚光体具有贴合于所述透明体的光滑的第一表面，以及与所述第一表面相对的第二表面，所述第二表面的中部具有向外凸起形成的拱形部，以及围绕所述拱形部设置的多个锯齿部。

3.根据权利要求2所述的探头，其特征在于，所述锯齿部为环形锯齿部，多个所述环形锯齿部依次围绕所述拱形部设置，且多个所述环形锯齿部所形成的多个圆为同心圆。

4.根据权利要求2所述的探头，其特征在于，所述透明体的形状为圆柱状，其底面贴合于所述聚光体的第一表面，所述聚光体的厚度小于所述透明体的高度。

5.根据权利要求1所述的探头，其特征在于，所述探头还包括围设于所述透明体和所述聚光体的周侧的遮光体，所述遮光体用于防止进入到所述聚光组件中的光发生泄漏。

6.根据权利要求5所述的探头，其特征在于，所述遮光体的内侧设有光反射层，所述光反射层用于反射入射至其上的光。

7.根据权利要求1所述的探头，其特征在于，所述透明体采用软性材料，所述聚光体采用硬性材质。

8.根据权利要求1所述的探头，其特征在于，所述聚光组件采用胶粘结的方式连接于所述探头本体；和/或

所述聚光体与所述透明体采用胶粘结的方式连接。

9.根据权利要求1所述的探头，其特征在于，所述聚光组件采用可拆卸的方式装设于所述探头本体上。

10.一种检测装置，其特征在于，包括多个如权利要求1-9中任意一项所述的探头。

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