專利名稱：皮膚血管病變的三維成像及智能化治療系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及的是一種醫療設備技術領域的系統，具體的說，涉及一種皮膚血管病變的三維成像及智能化治療系統。
背景技術：
血管性皮膚疾病是皮膚美容臨床常見疾病之一。與血管性病變相關的皮膚病的臨床表現有草莓性血管瘤，葡萄酒紅色斑(I-IV級)，牛皮癬，皮膚表面腫瘤。根據發病部位的不同，血管性皮膚病會引起呼吸、飲食、說話或者運動困難，最重要的是，血管性皮損會致使患者產生嚴重的心理創傷。目前激光治療血管性皮損，主要通過選擇性光熱效應閉塞皮損部位的血管，來達到治療血管性皮損的目的。對血管性病變的治療醫生仍處于憑經驗治療，對不同血管病變缺乏較為科學的客觀診斷與評判手段，尤其是對血管病變的深度，范圍及血管的粗細，從而有效地選擇激光治療的參數(激光能量，作用時間，作用的能量密度等)。
經對現有技術的文獻檢索發現，美國專利公開號為6351663，
公開日為2002年02月26日，該專利使用熒光染色成像和染色輔助的激光凝固法的用于異常脈管系統的診斷和治療條件的方法。熒光染料如吲哚菁綠、熒光素、rosebengal在醫療診斷和治療上的應用。使用相對高濃度熒光染料增強熒光染料血管造影的清晰度。使用血管造影判別血管內的血流流向，辨別如腫瘤中流入損傷部位的血管構成，結合染料輔助的激光凝固法減少流入被識別的血管中的血流量。其不足之處是不能智能化識別血管性皮損的病變范圍、血管深度、血管粗細，從而選擇個性化的激光治療參數，達到最佳的治療目的。
發明內容
本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種皮膚血管病變的三維成像及智能化治療系統，使其克服激光穿透深度淺、血管損傷選擇性不強等造成的反復治療、術后紫癜等不足，能智能化識別血管性皮損的病變范圍、血管深度、血管粗細，從而選擇個性化的激光治療參數，達到更好的治療效果。
本發明是通過以下技術方案實現的，本發明包括用于將激光射入皮膚組織的光纖、將皮膚組織反射/折射的激光傳入光感器的光纖、近紅外線光感器/電荷耦合器件、多普勒/相干信號處理器、計算機實時檢測控制系統工作站、激光參數控制器、激光器。連接關系為激光器發出的激光輸入用于將激光射入皮膚組織的光纖，用于將激光射入皮膚組織的光纖將激光直接引導作用于皮膚表面。由皮膚組織反射回來的1100nm熒光由將皮膚組織反射/折射的激光傳入光感器的光纖收集，收集到的光信號輸入光感器/電荷耦合器件的輸入端，進行光電轉化處理，光信號經電荷耦合器件的記錄和光感器轉化為電信號后，處理結果輸出到多普勒/相干信號處理器進行處理，處理計算出該處皮膚組織內血管的深度和粗細，將處理結果輸入計算機實時檢測控制系統工作站的輸入端，根據所得的血管深度和粗細的情況從計算機實時檢測控制系統工作站中選擇相應的用于激光治療的激光參數(時間、能量密度等)，反饋輸入到紅外激光器的輸入端，經過激光參數控制器調節控制后，激光器發出相應參數的激光，輸送入將激光射入皮膚組織的光纖進行治療，構成檢測-治療的工作閉環。
本發明的有益效果是利用吲哚菁綠對紅外激光的選擇性吸收，生物組織對該波長吸收很少，達到對血管的選擇性損傷。805-810nm激光較之目前普遍使用的595nm激光波長更長，穿透深度更深，對于較深層的血管有更好的療效，通過智能化的血管性皮損治療探頭，自動選擇最佳激光參數，避免了憑經驗治療的人為誤差，提高治療效果，減少術后紫癜，減少反復治療的次數。
圖1為本發明結構原理圖具體實施方式
如圖1所示，本發明包括用于將激光射入皮膚組織的光纖1、將皮膚組織反射/折射的激光傳入光感器的光纖2、近紅外線光感器/電荷耦合器件3、多普勒/相干信號處理器4、計算機實時檢測控制系統工作站5、激光參數控制器6、激光器7。激光器7發出的激光輸入用于將激光射入皮膚組織的光纖1，用于將激光射入皮膚組織的光纖1將激光直接引導作用于皮膚表面，由皮膚組織反射回來的熒光由將皮膚組織反射/折射的激光傳入光感器的光纖2收集，收集到的光信號輸入近紅外線光感器/電荷耦合器件3的輸入端，進行光電轉化處理，光信號經近紅外線光感器/電荷耦合器件3的記錄和光感器轉化為電信號后，處理結果輸出到多普勒/相干信號處理器4進行處理，處理計算出該處皮膚組織內血管的深度和粗細，將處理結果輸入計算機實時檢測控制系統工作站5的輸入端，根據所得的血管深度和粗細的情況從計算機實時檢測控制系統工作站5中選擇相應的用于激光治療的激光參數，反饋輸入到激光參數控制器6，控制調節激光器7發出相應參數的激光，輸送入用于將激光射入皮膚組織的光纖1進行治療，構成檢測-治療的工作閉環。
所述的激光器7，為紅外激光器，例如特別是805nm激光器。
所述的激光射入皮膚組織的光纖1，數值孔徑是0.22，芯徑0.4至0.6毫米，長0.5米至2米。
所述的將皮膚組織反射/折射的激光傳入光感器的光纖2，數值孔徑是0.22，芯徑0.4至0.6毫米，長0.5米至2米。
本發明的工作過程和原理是先將吲哚菁綠通過靜脈注射到患者的動脈血管中，約3-5分鐘后，吲哚菁綠即可通過循環到達身體各部位，先將由紅外激光器7產生的低能量密度的紅外激光通過用于將激光射入皮膚組織的光纖1照射到病變部位，吲哚菁綠在紅外波長下受激發出1100nm波長的熒光，將產生的熒光用皮膚組織將皮膚組織反射/折射的激光傳入光感器的光纖2收集，使用近紅外線光感器/電荷耦合器件4對其誘發的熒光強度和范圍進行實時檢測，進行有效的紅外熒光攝影，并將信號傳入多普勒/相干信號處理器4，將處理后的信號傳入計算機實時檢測控制系統工作站5，從而對血管病變分布的范圍進行測量，同時實時監控吲哚菁綠在病變部位的濃度；利用多普勒原理和相干干涉測量技術，根據處于不同深度血管發射的熒光探測出血管分布的深度，并根據吲哚菁綠在血管中流動產生的多普勒效應探測血管組織的粗細。根據血管深度和血管組織粗細，自動選擇相應的激光參數(激光能量，作用時間，作用的能量密度等)。
多普勒/相干信號處理器4探測到的熒光強度達到最大時，說明此時病變部位的吲哚菁綠濃度達到最高，計算機實時檢測控制系統工作站5根據血管深度、粗細選擇的治療參數反饋到紅外激光器7，通過將激光射入皮膚組織的光纖1對紅外攝影顯示的血管病變范圍進行照射，利用血管病變部位吲哚菁綠的相對集中聚集，和吲哚菁綠對紅外激光的吸收，產生激光凝固效應，以造成對血管病變的選擇性損傷，達到對血管性病變選擇性治療目的。
權利要求
1.一種皮膚血管病變的三維成像及智能化治療系統，包括用于將激光射入皮膚組織的光纖(1)、將皮膚組織反射/折射的激光傳入光感器的光纖(2)、近紅外線光感器/電荷耦合器件(3)、多普勒/相干信號處理器(4)、計算機實時檢測控制系統工作站(5)、激光參數控制器(6)、激光器(7)，其特征在于，激光器(7)發出的激光輸入用于將激光射入皮膚組織的光纖(1)，用于將激光射入皮膚組織的光纖(1)將激光直接引導作用于皮膚表面，由皮膚組織反射回來的熒光由將皮膚組織反射/折射的激光傳入光感器的光纖(2)收集，收集到的光信號輸入近紅外線光感器/電荷耦合器件(3)的輸入端，進行光電轉化處理，光信號經近紅外線光感器/電荷耦合器件(3)的記錄和光感器轉化為電信號后，處理結果輸出到多普勒/相干信號處理器(4)進行處理，處理計算出該處皮膚組織內血管的深度和粗細，將處理結果輸入計算機實時檢測控制系統工作站(5)的輸入端，根據所得的血管深度和粗細的情況從計算機實時檢測控制系統工作站(5)中選擇相應的用于激光治療的激光參數，反饋輸入到激光參數控制器(6)，調節控制激光器(7)發出相應參數的激光，輸送入用于將激光射入皮膚組織的光纖(1)進行治療，構成檢測-治療的工作閉環。
2.根據權利要求1所述的皮膚血管病變的三維成像及智能化治療系統，其特征是，所述的激光器7，為紅外激光器。
3.根據權利要求1或者2所述的皮膚血管病變的三維成像及智能化治療系統，其特征是，所述的激光器7，為805nm紅外激光器。
4.根據權利要求1所述的皮膚血管病變的三維成像及智能化治療系統，其特征是，所述的激光射入皮膚組織的光纖(1)，數值孔徑是0.22，芯徑0.4至0.6毫米，長0.5米至2米。
5.根據權利要求1所述的皮膚血管病變的三維成像及智能化治療系統，其特征是，所述的將皮膚組織反射/折射的激光傳入光感器的光纖(2)，數值孔徑是0.22，芯徑0.4至0.6毫米，長0.5米至2米。
全文摘要
一種醫療設備技術領域的皮膚血管病變的三維成像及智能化治療系統。本發明包括用于將激光射入皮膚組織的光纖、將皮膚組織反射/折射的激光傳入光感器的光纖、近紅外線光感器/電荷耦合器件、多普勒/相干信號處理器、計算機實時檢測控制系統工作站、激光參數控制器、激光器。激光器為805nm紅外激光器。本發明利用吲哚菁綠對紅外激光的選擇性吸收，生物組織對該波長吸收很少，達到對血管的選擇性損傷。805－810nm激光較之目前普遍使用的595nm激光波長更長，穿透深度更深，對于較深層的血管有更好的療效，通過智能化的血管性皮損治療探頭，自動選擇最佳激光參數，避免了憑經驗治療的人為誤差，提高治療效果，減少術后紫癜，減少反復治療的次數。
文檔編號A61B6/00GK1806757SQ20051011151
公開日2006年7月26日 申請日期2005年12月15日 優先權日2005年12月15日
發明者馬晶波, 任秋實 申請人:上海交通大學