CN218105884U - 一种mri兼容的贴附式组织血流检测探头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型专利特别涉及一种MRI兼容的贴附式组织血流检测探头，用于解决目前扩散相关光谱技术组织血流测量过程中探头固定的问题。具体包括：探测光纤、光源光纤和柔性探头座。探头柔韧性高，可实现与被测组织的紧密贴合；探测光纤和光源光纤平行于柔性探头底面，易于固定；不同光源和探测间距，可实现不同深度的组织血流检测；探头各组成部分材制均不涉及金属，核磁共振(MRI)兼容。本实用新型专利以贴附方式解决了组织血流测量过程中探测光纤与光源光纤的固定问题，满足扩散相关光谱技术组织血流测量的理论模型要求，提高了组织血流测量的准确性和稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械与生物医学工程技术领域，尤其涉及一种MRI兼容的贴附式组织血流检测探头。
背景技术
扩散相关光谱(Diffuse Correlation Spectroscopy，DCS)是一种新兴的近红外光谱技术，该技术的核心检测指标是组织血流(Tissue Blood Flow)，如脑组织血流、骨骼肌组织血流等。组织血流作为一项重要的临床指标，其检测的准确性和稳定性尤为关键。组织血流仪利用长相干光检测组织内散射颗粒的动态特性，无创、适用范围广、检测要求低，且适用于长时间的床边检测，最终可以提供组织血流变化等一系列生理参数。组织血流仪探头是组织血流仪最重要组成部件之一，其固定方式严重影响了组织血流测量的准确性和稳定性。
为保证组织血流测量的准确性和稳定性，测量过程需满足扩散相关光谱的理论模型，即保证被测组织的入射光与出射光均垂直于被测组织，且被测组织为半无限大模型。基于上述理论要求，检测探头需能确保测量时从光源光束经光源光纤出射垂直入射至被测组织表面，且能确保探测光纤能够垂直于被测组织表面，此外光源光纤与探测光纤的间距远小于被测组织的厚度。然而，在实际测量中，存在测量环境的不确定性、人体组织的不规则性、不同组织部位间的差异性、不同个体同一组织间的差异性等问题，亟需解决的问题包括：
(1)探头与被测组织表面的贴合问题，如何保证检测探头与被测组织的紧密贴合，例如人的前臂、头部等曲面的贴合；
(2)探头使用寿命，光纤易弯折受损，灵敏度高，使用寿命短，如何保证探头的使用寿命；
(3)探头的适用性，如何保证探头能够在不同使用场景下、不同个体、不同组织等条件下均能适用。
为解决上述问题，本实用新型提供了一种MRI兼容的贴附式组织血流检测探头，以满足扩散相关光谱组织血流测量的理论模型要求；为测量不同深度的组织血流变化，检测探头可配备不同的光源和探测器间距。
实用新型内容
为满足扩散相关光谱理论模型的要求，针对目前组织血流仪探头存在难以贴合、使用寿命短、适用性差等问题，本实用新型旨在提供一种贴合度高、可重复利用且多场景适用(核磁共振兼容)的组织血流仪贴附式检测探头。
为达上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：
一种MRI兼容的贴附式组织血流检测探头包括：探测光纤、光源光纤和柔性探头座。光源光纤、探测光纤与被测组织接触的纤头设计弯折90度，在保证光束垂直于被测组织表面的同时，光纤整体平行于柔性探头座；柔性探头座采用一体浇筑成型结构，可实现与被测部位的紧密贴合；探测光纤和光源光纤的光纤长度不等，可满足不同场景下替换使用，且可单独更换、重复利用，延长使用寿命；探测光纤和光源光纤的不同间距，可实现不同深度组织血流的检测。
从上述技术方案可以看出，本实用新型的有益效果是：
(1)探头柔韧性高，易于实现其与被测组织的紧密贴合；
(2)贴附式固定方式，易于测量中探头的固定，例如测量前额等部位时，方便放置且易于固定；
(3)配备不同长度的光源光纤和探测光纤，适用于不同场景下使用，探头各组成部分材制均不涉及金属，适用范围广(核磁共振兼容)；
(4)不同光源和探测间距，可实现不同组织和不同深度的血流检测。
附图说明
图1为本实用新型所涉及组织血流仪贴附式检测探头的示意图；
图2为本实用新型所涉及组织血流仪贴附式检测探头的剖面图；
图3为本实用新型所涉及组织血流仪贴附式检测探头用于测量脑组织血流的示意图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1：柔性探头座 2：光源光纤头
3：探测光纤头A 4：探测光纤头B
5：光源光纤 6：探测光纤A
7：探测光纤B 8：柔性探头座剖面
9：光纤头剖面 10：光纤剖面
11：颅骨 12：脑组织
13：光子传播路径A 14：光子传播路径B
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
本实用新型提供一种尤其涉及一种MRI兼容的贴附式组织血流检测探头。
图1展示了本实用新型涉及组织血流仪贴附式检测探头的示意图。该组织血流仪贴附式检测探头为了满足组织血流检测的需要，其中：
柔性探头座1，可紧密贴附于被测组织的表面，如前额、前臂等部位。
光源光纤头2，将光纤纤芯弯折90度，垂直于柔性探头座1底面。
探测光纤头A，将光纤纤芯弯折90度，垂直于柔性探头座1底面，探测光纤头A中心与光源光纤头2中心的距离为d1。
探测光纤头B，将光纤纤芯弯折90度，垂直于柔性探头座(1)底面，探测光纤头B中心与光源光纤开孔2中心的距离为d2。
光源光纤5，用于将激光器光源光束传导至被测组织表面。
探测光纤A，用于将被测组织表面散射光斑变化传输至探测器，用于测量较浅层的组织血流变化。
探测光纤B，用于将被测组织表面散射光斑变化传输至探测器，用于测量较深层的组织血流变化。
进一步的，柔性探头座1固定于被测组织的表面时，可根据被测组织部位的不同，或者被测人群的不同，选择合适的固定贴附角度，确保柔性探头座1的底面完全贴附与被测组织表面。
进一步的，光源光纤5为多模光纤，芯径为50μm、62.5μm、100μm或以上。
进一步的，探测光纤A和探测光纤B均为单模光纤，芯径为5μm或9μm，但不局限于上述两种。
进一步的，距离d1和距离d2应保证满足d1<d2，且在满足d1<d2的前提下，可根据实际需求确定距离d1和d2。
为了更详细地介绍本实用新型所涉及组织血流仪贴附式检测探头，图2展示了本实用新型所涉及组织血流仪贴附式检测探头的剖面图，包括柔性探头座剖面8、光纤头剖面9和光纤剖面10。所涉及柔性探头座采用模具浇筑，一体成型方法制作，柔韧性好，探头尺寸一致性好，探头外形更美观。
进一步的，检测探头各组成部分材制均不涉及金属，可实现核磁共振(MRI)兼容。
图3展示了本实用新型所涉及组织血流仪贴附式检测探头用于测量脑组织血流的示意图，其中：
柔性探头座1，紧密贴附于前额表面。
光源光纤头2、探测光纤头A和探测光纤头B，均垂直于颅骨11，得益于柔性探头座1良好的柔韧性。
光子传播路径A，光源光纤头2与探测光纤头A间的光子传播路径示意图，可穿透颅骨 11进入脑组织12。
光子传播路径B，光源光纤头2与探测光纤头B间的光子传播路径示意图，可穿透颅骨 11进入脑组织12。
进一步的，近红外光穿透深度通常为光源和探测器距离的一半，因此需保证距离d1应大于被测组织所在位置深度的2倍，可根据被测组织的位置深度确定光源光纤头与探测光纤头之间的距离。
进一步的，测量成人颅内脑血流时，由于正常成人颅骨厚度约10mm左右，测量成人颅内脑血流，需保证距离d1>20mm，可选择d1＝25mm和d2＝35mm，此时探测光纤头A对应的穿透深度约为12.5mm，探测光纤头B对应的穿透深度约为17.5mm，可获取成人颅内脑组织血流。
进一步的，测量婴幼儿颅内脑血流时，由于正常婴幼儿颅骨厚度约5mm左右，测量婴幼儿颅内脑血流，需保证距离d1>10mm，可选择d1＝15mm和d2＝25mm，此时探测光纤头A对应的穿透深度约为7.5mm，探测光纤头B对应的穿透深度约为12.5mm，可获取婴幼儿颅内脑组织血流。
最后，虽然本实用新型参照当前的较佳实施方式进行了描述，但本领域的技术人员应能理解，上述较佳实施方式仅用来说明本实用新型，并非用来限定本实用新型的保护范围，任何在本实用新型的精神和原则范围之内，所做的任何修饰、等效替换、改进等，均应包含在本实用新型的群里保护范围之内。
Claims (7)
1.一种MRI兼容的贴附式组织血流检测探头，包括：柔性探头座(1)、光源光纤头(2)、探测光纤头A(3)、探测光纤头B(4)、光源光纤(5)、探测光纤A(6)和探测光纤B(7)，其特征在于：
所述柔性探头座(1)，可紧密贴附于被测组织的表面；
光源光纤头(2)，将光纤纤芯弯折90度，垂直于柔性探头座(1)底面；
探测光纤头A(3)，将光纤纤芯弯折90度，垂直于柔性探头座(1)底面，探测光纤头A(3)中心与光源光纤头(2)中心的距离为d1；
探测光纤头B(4)，将光纤纤芯弯折90度，垂直于柔性探头座(1)底面，探测光纤头B(4)中心与光源光纤头(2)中心的距离为d2；
光源光纤(5)，用于将激光器光源光束传导至被测组织表面；
探测光纤A(6)，用于将被测组织表面散射光斑变化传输至探测器，用于测量较浅层的组织血流变化；
探测光纤B(7)，用于将被测组织表面散射光斑变化传输至探测器，用于测量较深层的组织血流变化；
检测探头各组成部分材制均不涉及金属，用于实现核磁共振MRI兼容；
所述的柔性探头座(1)固定于被测组织的表面时，可根据被测组织部位的不同，或者被测人群的不同，选择合适的固定贴附角度，确保柔性探头座(1)的底面完全贴附与被测组织表面。
2.根据权利要求1所述的一种MRI兼容的贴附式组织血流检测探头，其特征在于：所述的探测光纤A(6)和探测光纤B(7)为单模光纤，芯径为5μm或9μm。
3.根据权利要求1所述的一种MRI兼容的贴附式组织血流检测探头，其特征在于：所述的光源光纤(5)为多模光纤，芯径为50μm、62.5μm、100μm或以上。
4.根据权利要求1所述的一种MRI兼容的贴附式组织血流检测探头，其特征在于：所述的距离d1和距离d2应保证满足d1<d2，且在满足d1<d2的前提下，可根据实际需求确定距离d1和d2。
5.根据权利要求1所述的一种MRI兼容的贴附式组织血流检测探头，其特征在于：所述的距离d1大于被测组织所在位置深度的2倍。
6.根据权利要求5所述的一种MRI兼容的贴附式组织血流检测探头，其特征在于：测量成人颅内脑血流时，距离d1>20mm。
7.根据权利要求5所述的一种MRI兼容的贴附式组织血流检测探头，其特征在于：测量婴幼儿颅内脑血流时，d1>10mm。
Priority Applications (1)
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2022
- 2022-01-26 CN CN202220217251.5U patent/CN218105884U/zh active Active
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