CN106963379A - 一种太赫兹成像系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及成像技术领域，具体涉及一种太赫兹成像系统，包括用于产生太赫兹波的太赫兹发射器，第一接收器和第二接收器用于接收带有病变组织图像的反射太赫兹波，第一接收器与第二接收器向信号处理装置传递信号，第二接收器位于朝向扩阴器出口的方向上，第二接收器电连接有可控制第二接收器转动的电机，扩阴器外壁上设有凹槽，凹槽中可拆卸设置有可容纳醋酸的置液管。本发明中利用太赫兹波的穿透力强，对太赫兹波经待检测部位反射后的波进行成像，能显现出待检测部位处隐藏的病变，避免了只照射到表皮造成的诊断失误，在从反射太赫兹波成像图像中发现病变后，挤出置液管中的液体进一步显形病变，避免在健康的待检测部位使用液体时造成的伤害。

Description

一种太赫兹成像系统

技术领域

本发明涉及成像技术领域，具体涉及一种太赫兹成像系统。

背景技术

太赫兹成像作为一种新颖的成像方式在医学上的应用近年来备受青睐，太赫兹波较红外光具有好的穿透能力，较X射线具有较低的光子能量，因此在活体探测方面有很大的优势。太赫兹波相对于其他电磁波的优越性在于，太赫兹波对细胞间质水有很高的敏感性，对人体无害，空间分辨率高，可达几十微米，能清晰呈现病变组织的内部图像，很清晰的看到一些病变组织的病变，方便医生诊断。

然而，现有的太赫兹成像系统在临床医学上仅仅用在脑部疾病的检测上，并不能很好地发挥太赫兹波本身具有的优势。尤其是在妇科疾病诊断中，理论可以运用太赫兹波的优势来进行无创伤诊断。但是，因为阴道环境的特殊性， 现有的太赫兹成像系统并不能适应其弱酸性环境。

在目前的妇科疾病诊断中，阴道检查是妇科常规检查中重要的一项，阴道检查可用来检查阴道炎、宫颈糜烂、宫颈息肉、宫颈上皮内瘤样病变、宫颈癌等妇科疾病。目前阴道检查主要是用到的是电子阴道镜，电子阴道镜可将观察到的阴道图像放大供医生查看，医生通过放大的阴道图像可发现肉眼不可见的病变。

现有的电子阴道镜利用普通光源进行照明，能将观测到的病变部位图像放大10-40倍，现有的电子阴道镜主要包括阴道镜本体、充电插孔、拍照/定格键和LED发光装置，阴道镜本体上设置有扩阴器，LED发光装置嵌入安装在阴道镜本体的内部，LED发光装置的右侧设置有妇科视检镜。但是妇科视检镜从扩阴器张开处对阴道表皮进行照视，扩阴器的张口有限导致了照视阴道壁的视野有限。

因此，急需研制出一种专门用来进行阴道检测的太赫兹成像系统。

发明内容

本发明目的之一是提供一种能够对阴道的隐藏病变进行成像并对人体没有伤害的太赫兹成像系统，目的之二是提供一种能够对阴道的隐藏病变进行成像的太赫兹成像系统的成像方法。

本方案中的太赫兹成像系统，包括反射板和用于产生太赫兹波的太赫兹发射器，所述反射板与太赫兹发射器发射的太赫兹波的水平方向的夹角为135°，沿太赫兹波的反射方向上设有第一接收器，所述第一接收器通过光纤连接有用于对太赫兹波成像的信号处理装置，所述信号处理装置输出端电连接有成像显示装置，还包括阴道镜本体和设置在阴道镜本体上的扩阴器，所述阴道镜本体内部还设置有第二接收器，所述第二接收器通过光纤连接到信号处理装置输入端，所述太赫兹发射器发射的太赫兹波通过光纤传导到阴道镜本体内，所述扩阴器上设有可调节扩阴器张合的调节装置，所述第二接收器朝向扩阴器出口的方向上，所述第二接收器电连接有可控制第二接收器转动的电机，所述扩阴器外壁上设有凹槽，所述凹槽中可拆卸设置有可容纳用于病变部位显形的液体的置液管。

本方案的原理是：在使用本方案中的太赫兹成像系统时，先把扩阴器轻推进阴道，太赫兹发射器发射出太赫兹波，太赫兹波经反射板反射后形成反射波入射到第一接收器；穿透过反射板的透射波照射到阴道内，透射波经阴道壁反射后，透射波入射到第二接收器，第二接收器将携带阴道图像的反射后的透射波传递到信号处理装置进行处理成像，信号处理装置把阴道图像传递到成像显示装置进行显示；在第二接收器接收反射后的透射波过程中，电机控制第二接收器旋转，由于阴道不是规则的，经过阴道反射后的透射波方向不固定，第二接收器不会固定地接收单一方向上反射回来的透射波，使第二接收器在转动时可接收到各个方向上经阴道反射后的透射波；当医生通过阴道图像发现病症时，挤压置液管以喷洒出液体用于进一步显形患处形态，让医生可进一步判断患者的病症以确诊；当需要对患处进行治疗时，可在置液管中填充治疗用的药物，在发现病变时，可在检查同时完成治疗药物的喷洒；当完成一位患者的检测后，可拆下置液管进行更换或消毒。

本方案的有益效果是：1.太赫兹波的穿透力强，对太赫兹波经待检测部位反射后的波进行成像，能显现出待检测部位处隐藏的病变，避免了只照射到表皮造成的诊断失误，而且对人体不会造成损伤，更安全；2.现有技术主要是通过待检测部位的照片和直接在待检测部位涂抹醋酸或碘液来显形病变，本方案在从反射太赫兹波成像图像中初步发现病变后，再挤出置液管中的液体进一步使病变显形以确诊，避免现有技术中直接在待检查部位喷洒液体来观察确诊病变，避免了在健康的待检测部位使用液体，对健康的待检测部位造成的伤害；3.先由太赫兹波显形出病变，再喷洒液体进一步显形病变，避免了现有技术中只对待检测处直接简单成像，只照射到表皮造成的诊断失误；4.现有技术中只对扩阴器撑开的部分进行照相，视野非常局限，本方案在检查病变时，电机控制第二接收器转动，使第二接收器能接收到各个方向上反射回来的太赫兹透射波，通过反射信号的成像得到的图像范围更广，能看到更大范围的图像，更容易发现病变。

进一步，所述太赫兹发射器为飞秒激光器。

飞秒是一种时间单位，1飞秒只有1秒的一千万亿分之一，飞秒是指的脉冲持续时间。由于待检测部位周围是柔软的，不是固定形态的，飞秒激光器产生的脉冲每次入射到待检测部位的点不一样，可反射回不同点处的太赫兹波，增大了检测面积。

进一步，所述凹槽底部设有滑槽，所述置液管上固设有与滑槽匹配的凸棱。

置液管可沿滑槽滑动，当医生观测到阴道壁有病变时，可调整置液管的位置，使置液管内的液体以不同角度喷出，以喷到不同的方位上。

进一步，所述置液管表面覆盖有弹性的薄膜。

薄膜使置液管与扩阴器整体的外表面更为平滑，保证在推动置液管检测妇科疾病时，置液管不会对阴道壁造成损伤。

进一步，所述扩阴器为硅胶制成的扩阴器，所述扩阴器的端部为弧形结构。

硅胶制成的扩阴器更柔软，避免了钢制的扩阴器损伤患者的阴道，弧形结构的扩阴器端部无棱角，更贴合皮肤，不容易损伤阴道表面的皮肤；弧形结构的扩阴器端部，可使置液管中喷洒醋酸时沿弧形面的切线方向射出，可根据不同部位调节置液管的位置，从而得使置液管中液体以不同喷洒方向喷出，方便对患处进行喷洒以确定病变。

太赫兹成像系统的成像方法，包括以下步骤：

S1，太赫兹发射器发射出太赫兹波，太赫兹波经反射板后形成反射波和透射过反射板的透射波，透射波通过阴道镜本体从扩阴器的开口射到待检测部位，透射波由待检测部位再次反射；

S2，第一接收器接收反射波，第二接收器接收再次反射后的透射波；

S3，信号处理装置通过光纤接收第一接收器和第二接收器传递的反射波和反射后的透射波，信号处理装置对接收到的来自第一接收器和第二接收器的反射波和再次反射后的透射波分别进行处理成像；

S4，信号处理装置把处理后的太赫兹波传递到成像显示装置；

S5，通过成像显示装置上的待检测部位图像判断待检测部位是否有病变，发现待检测部位的病变时，挤压置液管，将置液管中的液体挤出到待检测部位使病变显形。

利用太赫兹波可以观察到隐藏的上皮组织和病变深入的程度，能够及时发现病变，发现病变后再喷洒液体使病变处显形，使检查情况更加准确，提高了阴道检查的准确性，能够及时应对病情的变化。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为图1中扩阴器的结构示意图；

图3为图2中置液管与扩阴器的连接示意图；

图4为本发明实施例的太赫兹波的发射与接收原理图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

说明书附图中的附图标记包括：阴道镜本体1、扩阴器2、太赫兹发射器3、第一接收器4、信号处理装置5、第二接收器6、成像显示装置7、反射板8、待检测部位9、调节装置21、置液管22、通道23、薄膜24、凹槽25、电机61。

如图1所示：阴道镜本体1一端设有硅胶制成的扩阴器2，扩阴器2的端部为弧形结构，扩阴器2上设置有调节装置21，调节装置21可调节扩阴器2在使用时的张开角度，阴道镜本体1内部设置有第二接收器6，第二接收器6可接收到反射回来的太赫兹波，第二接收器6连接有电机61，电机61控制第二接收器6转动以接收不同方向反射回来的太赫兹波。

如图2和图3所示：扩阴器2的端部包括两片相对的弧形片，弧形片之间形成可看到患处的通道23，扩阴器2外侧设有凹槽25，凹槽25底部开设有滑槽，凹槽25内可拆卸设置有置液管22，置液管22上固定有与滑槽匹配的凸棱，扩阴器2外周上设置有覆盖住置液管22的弹性的薄膜24。

如图4所示：反射板8与太赫兹发射器3发射的太赫兹波的水平方向的夹角为135°，太赫兹发射器3发射出的太赫兹波经过反射板8形成的反射波入射到第一接收器4，穿透过反射板8形成的透射波入射到待检测部位9上，透射波经过待检测部位的反射再反射到第二接收器6，太赫兹成像装置包括信号处理装置5和成像显示装置7，第一接收器4和第二接收器6的输出端通过光纤连接到信号处理装置5，信号处理装置5的输出端连接到成像显示装置7。

太赫兹波透过反射板8形成的透射波经过阴道壁的反射，反射后的透射波由第二接收器接收，电机控制第二接收器转动，由于阴道壁的不规则形状使得透射波反射后发散向多个方向，转动的第二接收器可接收到各个方向上经阴道反射后的透射波，并通过反射后的透射波对阴道壁成像；当医生通过阴道图像发现病症时，挤压置液管以喷洒出液体用于进一步显形患处形态，当需要对患处进行治疗时，可在置液管中填充治疗用的药物，在发现病变时，可在检查同时完成治疗药物的喷洒。

现有技术中只对扩阴器撑开的部分进行照相，视野非常局限，本方案在检查病变时，电机控制第二接收器转动，使第二接收器能接收到各个方向的反射信号，通过反射信号的成像得到的图像范围更广，能看到更大范围的图像，更容易发现病变。

利用上述太赫兹成像系统对待检测部位9成像的方法包括以下步骤：

S1，太赫兹发射器3发射出太赫兹波，太赫兹波经反射板8后形成反射波和透射过反射板8的透射波，透射波通过阴道镜本体1从扩阴器2的开口射到待检测部位9，透射波由待检测部位9再次反射；

S2，第一接收器4接收反射波，第二接收器6接收再次反射后的透射波；

S3，信号处理装置5通过光纤接收第一接收器4和第二接收器6传递的反射波和反射后的透射波，信号处理装置5对接收到来自第一接收器4和第二接收器6的反射波和反射后的透射波分别进行处理成像；

S4，信号处理装置5把处理后的太赫兹波传递到成像显示装置7；

S5，通过成像显示装置7上的待检测部位9图像判断待检测部位9是否有病变，发现待检测部位9的病变时，挤压置液管22，将置液管22中的液体挤出到待检测部位9使显形病变。

本实施例中，待检测部位9为阴道壁，置液管22中的液体可以是醋酸，太赫兹发射器3采用现有的太赫兹波发射器作为太赫兹波源，例如可采用飞秒激光器，第一接收器4和第二接收器6采用现有的体积较小的超快太赫兹探测器，信号处理装置5使用现有的太赫兹波谱成像技术，可利用阴道壁的太赫兹波反射谱对扫描到的阴道进行成像，对反射谱的幅度和相位的二维信息谱进行分析处理得到图像，成像显示装置7采用现有的医用显示装置来呈现图像，例如可使用安立信的医用显示器。

利用太赫兹波穿透性好的特性，接收带有组织病变图像的太赫兹波，能显现出待检测部位9处隐藏的病变，避免了只照射到表皮而发现不了病变。

在对病变组织成像时，先从太赫兹波成像的图形中找到病变部位，再喷洒置液管22中的液体进一步显形病变部位，避免了在健康的待检测部位9直接使用液体时造成的伤害，更准确地显现病变，避免误诊。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.一种太赫兹成像系统，其特征在于：包括反射板和用于产生太赫兹波的太赫兹发射器，所述反射板与太赫兹发射器发射的太赫兹波的水平方向的夹角为135°，沿太赫兹波的反射方向上设有第一接收器，所述第一接收器通过光纤连接有用于对太赫兹波成像的信号处理装置，所述信号处理装置输出端电连接有成像显示装置，还包括阴道镜本体和设置在阴道镜本体上的扩阴器，所述阴道镜本体内部还设置有第二接收器，所述第二接收器通过光纤连接到信号处理装置输入端，所述太赫兹发射器发射的太赫兹波通过光纤传导到阴道镜本体内，所述扩阴器上设有可调节扩阴器张合的调节装置，所述第二接收器朝向扩阴器出口的方向上，所述第二接收器电连接有可控制第二接收器转动的电机，所述扩阴器外壁上设有凹槽，所述凹槽中可拆卸设置有可容纳用于病变部位显形的液体的置液管。

2.根据权利要求1所述的太赫兹成像系统，其特征在于：所述太赫兹发射器为飞秒激光器。

3.根据权利要求1所述的太赫兹成像系统，其特征在于：所述凹槽底部设有滑槽，所述置液管上固设有与滑槽匹配的凸棱。

4.根据权利要求3所述的太赫兹成像系统，其特征在于：所述置液管表面覆盖有弹性的薄膜。

5.根据权利要求1所述的太赫兹成像系统，其特征在于：所述扩阴器为硅胶制成的扩阴器，所述扩阴器的端部为弧形结构。

6.太赫兹成像系统的成像方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，太赫兹发射器发射出太赫兹波，太赫兹波经反射板后形成反射波和透射过反射板的透射波，透射波通过阴道镜本体从扩阴器的开口射到待检测部位，透射波由待检测部位再次反射；

S2，第一接收器接收反射波，第二接收器接收再次反射后的透射波；

S3，信号处理装置通过光纤接收第一接收器和第二接收器传递的反射波和反射后的透射波，信号处理装置对接收到的来自第一接收器和第二接收器的反射波和再次反射后的透射波分别进行处理成像；

S4，信号处理装置把处理后的太赫兹波传递到成像显示装置；

S5，通过成像显示装置上的待检测部位图像判断待检测部位是否有病变，发现待检测部位的病变时，挤压置液管，将置液管中的液体挤出到待检测部位使病变显形。