一种单光纤传导机构及检测系统

技术领域

本发明涉及光学检测技术领域，特别是涉及一种单光纤传导机构及检测系统。

背景技术

荧光检测可用于对人体组织病变进行诊断，其具体手段是通过激光发射器向需检测的人体组织发射激发光，人体组织受到激发光的照射后产生荧光，并采用光谱仪接收荧光并对荧光测量后以数字化的形式展现从而确定组织是否产生病变。

现有用于检测人体组织的激光检测装置由两根光纤组合，一根负责发射激发光，另一根负责接收荧光，但使用两根光纤存在激发光和荧光交点不再同一点的问题，从而就会导致荧光回收效率低的问题，因此就导致检测范围以及精确度降低。

发明内容

本发明提供了一种单光纤传导机构及该单光纤传导机构的检测系统，以解决现有装置荧光回收效率低的问题。

为了缓解上述技术问题，本发明提供的技术方案在于：

一种单光纤传导机构，包括：光学元件，内置有发射光路和回收光路；光纤，与光学元件连接；发射光路与回收光路之间存在交点，交点处设置有二向色镜；发射光路的光通过二向色镜反射至组织；组织的反射光穿过二向色镜后沿回收光路传导。

一种检测系统，应用于单光纤传导机构；该检测系统包括躺卧组件，躺卧组件的对侧设置有切换组件，切换组件包括：转筒，设置于躺卧组件对侧；多个激光检测头，呈圆周阵列设置在转筒上；多个激光发射器，可发射波长不一的激光，且多个激光发射器通过单光纤传导机构分别连接于多个激光检测头；多个光谱仪，通过单光纤传导机构分别连接于多个激光检测头；转筒转动后，与处于工作状态的激光检测头连接的激光发射器启动，从而转换发射激光的波长。

更进一步的，切换组件还包括：电机；驱动轴，连接于电机的输出端；连接筒，与转筒同轴固定连接，且套设于驱动轴；限位条，连接于驱动轴的侧壁，连接筒内开设有与限位条配合的槽。

更进一步的，躺卧组件的对侧设置有固定组件，固定组件的对侧设置有定位防护组件，定位防护组件包括：防护壳，连接于固定组件，且罩在转筒上；挡板，转动于防护壳；防护壳上开设有与激光检测头配合的孔，挡板在防护壳上转动时控制孔的开闭。

更进一步的，定位防护组件还包括：两个定位气囊，对称设置于防护壳的两侧；气缸，连接于防护壳的外壁；气管，连接于定位气囊与气缸之间；齿条，连接于气缸的输出端；齿轮，与齿条啮合，且连接于挡板，齿轮与防护壳位于同一轴线上；固定组件靠近躺卧组件靠近时，定位气囊挤压患者从而定位气囊内的空气转移至气缸以使得气缸运行。

更进一步的，定位防护组件还包括：定位杆，连接于转筒的中部；滑杆，卡接于定位杆内；圆板，连接于滑杆端部；固定组件向固定组件靠近时，圆板抵接于患者身体，从而转筒受到推动，使得激光检测头与患者间距恒定。

更进一步的，定位防护组件还包括：插杆，插接于定位杆的侧壁；延长板，连接于插杆的端部；圆环，连接于防护壳，且与定位杆位于同一轴线；凸块，连接于圆环的内壁，且与延长板抵接；拉簧，放置于定位杆内，且拉簧的两端分别与滑杆和定位杆固定连接；弹簧，套设于插杆，且两端分别与延长板和定位杆的外壁相抵；齿轮转动时带动定位杆旋转，延长板脱离与凸块接触后弹簧将插杆拉出滑杆侧壁的环形槽以使得滑杆解除锁定，从而拉簧将滑杆拉入定位杆内部。

更进一步的，躺卧组件包括：第一安装板；两个定位块，对称滑动于第一安装板上；电动伸缩杆，连接于两个定位块之间；承接带，连接于两个定位块之间；躺板，连接于第一安装板，且位于电动伸缩杆与承接带之间。

更进一步的，躺卧组件还包括：第二安装板，连接于第一安装板的端部，且与第一安装板垂直；升降板，连接于第二安装板。

更进一步的，固定组件包括：第三安装板，滑动于第二安装板的侧壁；液压杆，连接于第三安装板和第一安装板之间。

采用检测系统检测患者身体方法，包括以下步骤：

S1：患者站立于第一安装板与第三安装板之间，或者躺卧于躺板上；

S2：调整两个定位块的间距，使得患者的身位得到限制；

S3：控制第三安装板向第一安装板靠近，使得定位气囊接触到患者待检测部位的两侧；

S4：待定位气囊挤压患者身体后，第三安装板继续向患者靠近，从而定位气囊受挤压后内部气体进入到气缸使得气缸驱动挡板转动；

S5：防护壳上的孔不受挡板阻挡后激光检测头可照射在患者的身上；

S6：控制电机启动并带动转筒转动，从而切换激光检测头，使得照射在患者身体上的激光波长得到改变，从而对患者同一位置的不同深度组织检测。

本发明的有益效果分析如下：

一种单光纤传导机构，包括：光学元件，内置有发射光路和回收光路；光纤，与所述光学元件连接；所述发射光路与所述回收光路之间存在交点，所述交点处设置有二向色镜；所述发射光路的光通过所述二向色镜反射至所述组织；所述组织的反射光穿过所述二向色镜后沿所述回收光路传导。

发射光路传导激发光通过光纤照射在检测部位，检测部位受激发光照射产生的荧光通过回收光路传导，即，激发光和荧光均通过光纤传导，而发射光路和回收光路交点处的二向色镜能够反射激发光，且组织反射的光能够穿过二向色镜，从而保证荧光能够通过回收光路传导，采用一根光纤传导激发光和荧光能解决激发光和荧光的交点不在一点、荧光回收效率低的问题，且采用一根光纤能够降低检测时所需的检测空间，因此具有更大的检测范围、更高的精准度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或相关技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明单光纤传导机构的结构示意图；

图2为本发明检测系统的框架图；

图3为本发明检测系统的整体结构示意图一；

图4为本发明检测系统的整体结构示意图二；

图5为本发明切换组件的结构示意图；

图6为本发明转筒处的结构示意图；

图7为本发明定位防护组件的结构示意图；

图8为本发明防护壳处的结构示意图；

图9为本发明图8中A部分的结构示意图；

图10为本发明圆环处的结构示意图；

图11为本发明插杆处的结构示意图；

图12为本发明驱动轴处的结构示意图；

图13为本发明躺卧组件的结构示意图。

图标：

100、躺卧组件；110、第一安装板；120、定位块；121、电动伸缩杆；122、承接带；130、躺板；140、第二安装板；141、升降板；200、固定组件；210、第三安装板；220、滑块；230、液压杆；300、切换组件；310、电机；311、驱动轴；312、限位条；320、固定环；330、转筒；331、同步杆；332、连接筒；340、激光检测头；400、定位防护组件；410、定位气囊；420、气管；430、气缸；431、齿条；440、防护壳；450、挡板；451、齿轮；460、圆环；461、凸块；462、安装架；470、定位杆；471、滑杆；472、圆板；473、拉簧；474、卡环；480、插杆；481、延长板；482、弹簧；500、激光发射器；501、发射光路；502、光纤；510、激光发射器A；520、激光发射器B；530、激光发射器C；600、光谱仪；601、回收光路；602、二向色镜；610、光谱仪A；620、光谱仪B；630、光谱仪C。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

如图1所示，一种单光纤传导机构，包括：光学元件，内置有发射光路501和回收光路601；光纤502，与所述光学元件连接；所述发射光路501与所述回收光路601之间存在交点，所述交点处设置有二向色镜602；所述发射光路501的光通过所述二向色镜602反射至所述组织；所述组织的反射光穿过所述二向色镜602后沿所述回收光路601传导。

本实施例提供的单光纤传导机构的工作机理为：

发射光路501传导激发光通过光纤502照射在检测部位，检测部位受激发光照射产生的荧光通过回收光路601传导，即，激发光和荧光均通过光纤502传导，而发射光路501和回收光路601交点处的二向色镜602能够反射激发光，且组织反射的光能够穿过二向色镜602，从而保证荧光能够通过回收光路601传导，采用一根光纤502传导激发光和荧光能解决激发光和荧光的交点不在一点、荧光回收效率低的问题，且采用一根光纤502能够降低检测时所需的检测空间，因此具有更大的检测范围、更高的精准度。

单光纤502传导的光学电路组成包括内置有发射光路501和回收光路601的光学元件以及与光学元件连接的光纤502构成，发射光路501与回收光路601之间存在交点，交点处设置有二向色镜602，发射光路501的光通过二向色镜602反射至组织，组织的反射光穿过二向色镜602后沿回收光路601传导，发射光路501连接的是激光发射器500，回收光路601连接的是光谱仪600，发射光路501传导激发光通过光纤502照射在检测部位，光纤502连接在激光检测头340上，检测部位受激发光照射产生的荧光通过回收光路601传导，即，激发光和荧光均通过光纤502传导，而发射光路501和回收光路601交点处的二向色镜602能够反射激发光，且组织反射的光能够穿过二向色镜602，从而保证荧光能够通过回收光路601传导。

如图2-图13所示，一种检测系统，应用于单光纤传导机构；

包括躺卧组件100，躺卧组件100的对侧设置有切换组件300，切换组件300包括：转筒330，设置于躺卧组件100对侧；多个激光检测头340，呈圆周阵列设置在转筒330上；多个激光发射器500，可发射波长不一的激光，且多个激光发射器500通过单光纤传导机构分别连接于多个激光检测头340；多个光谱仪600，通过单光纤传导机构分别连接于多个激光检测头340；转筒330转动后，与处于工作状态的激光检测头340连接的激光发射器500启动，从而转换发射激光的波长。

将患者身体固定后启用激光检测头340对患者检测，激光检测头340设置有多个，且多个激光检测头340分别对应连接于多个激光发射器500，而多个激光发射器500发射的激光波长不同，从而转筒330转动之后能够切换多个激光检测头340轮流工作，而处于工作状态下的激光检测头340连接的激光发射器500启动对患者进行检查，转筒330再次转动后则对患者检测的激光的波长得到改变，从而对患者同一位置的不同深度组织检测；转筒330转动使得激光发射器A510对应的激光检测头340处于工作状态时，激光发射器A510发射激发光通过激光检测头340照射在人体，人体受到照射后的荧光通过单光纤传导机构传导至光谱仪A610进行分析检测；转筒330转动使得激光发射器B520对应的激光检测头340处于工作状态时，激光发射器B520发射激发光通过激光检测头340照射在人体，人体受到照射后的荧光通过单光纤传导机构传导至光谱仪B620进行分析检测；转筒330转动使得激光发射器C530对应的激光检测头340处于工作状态时，激光发射器C530发射激发光通过激光检测头340照射在人体，人体受到照射后的荧光通过单光纤传导机构传导至光谱仪C630进行分析检测。

关于转筒330如何转动，具体而言：

切换组件300还包括：电机310；驱动轴311，连接于电机310的输出端；连接筒332，与转筒330同轴固定连接，且套设于驱动轴311；限位条312，连接于驱动轴311的侧壁，连接筒332内开设有与限位条312配合的槽。

电机310启动时带动驱动轴311旋转，驱动轴311上的限位条312滑动于连接筒332内使得连接筒332能够相对驱动轴311轴向滑动，但驱动轴311能够通过限位条312带动连接筒332转动，从而使得转筒330转动，此时转筒330上的激光检测头340能够进行切换工作，第三安装板210上还转动有固定环320，固定环320与转筒330同轴设置，固定环320能够相对第三安装板210转动，但不相对第三安装板210轴向滑动，转筒330通过同步杆331与固定环320连接，使得限位条312所受的力得到分散。

关于定位防护组件400的结构，具体而言：

躺卧组件100的对侧设置有固定组件200，固定组件200的对侧设置有定位防护组件400，定位防护组件400包括：防护壳440，连接于固定组件200，且罩在转筒330上；挡板450，转动于防护壳440；防护壳440上开设有与激光检测头340配合的孔，挡板450在防护壳440上转动时控制孔的开闭。

防护壳440将转筒330以及激光检测头340罩住，使得激光检测头340得到防护，挡板450将防护壳440上的孔罩住，使得多个激光检测头340得到全面的防护，在挡板450转动打开时，防护壳440上的孔不受挡板450阻挡，从而激光检测头340发出的光可照射在患者的待检测部位，在挡板450转动打开时位于防护壳440孔处的激光检测头340处于工作状态。

关于挡板450如何开启，具体而言：

定位防护组件400还包括：两个定位气囊410，对称设置于防护壳440的两侧；气缸430，连接于防护壳440的外壁；气管420，连接于定位气囊410与气缸430之间；齿条431，连接于气缸430的输出端；齿轮451，与齿条431啮合，且连接于挡板450，齿轮451与防护壳440位于同一轴线上；固定组件200靠近躺卧组件100靠近时，定位气囊410挤压患者从而定位气囊410内的空气转移至气缸430以使得气缸430运行。

固定组件200向患者靠近时带动定位气囊410同步向患者移动，当定位气囊410接触到患者身体后固定组件200继续向患者靠近，从而定位气囊410受到挤压后定位气囊410内的空气通过气管420导入气缸430内，从而气缸430的缸杆伸出，此时气缸430的缸杆带动齿条431移动，此时齿条431带动齿轮451转动，从而转动的齿轮451带动挡板450移动，此时挡板450从防护壳440上的孔处移开，当挡板450转动后，固定组件200停止向患者靠近并位置固定。

关于如何保持激光检测头340与患者身的间距恒定，具体而言：

定位防护组件400还包括：定位杆470，连接于转筒330的中部；滑杆471，卡接于定位杆470内；圆板472，连接于滑杆471端部；固定组件200向固定组件200靠近时，圆板472抵接于患者身体，从而转筒330受到推动，使得激光检测头340与患者间距恒定。

定位杆470同轴连接于转筒330，在固定组件200向患者靠近时圆板472与患者的身体接触，从而圆板472受到患者身体的阻挡，此时定位杆470相对防护壳440滑动，从而使得转筒330与患者之间的间距始终保持定位杆470、滑杆471长度以及圆板472厚度之和的距离，此距离为激光检测头340合适的检测距离，保证激光检测头340处于合适的工作位置，在定位杆470的外壁上设置有多个卡环474，定位杆470贯穿齿轮451的中心，在齿轮451的中心孔内设置有与卡环474卡接的卡块，定位杆470受到推动后可使得卡环474相对卡块移动，而定位杆470仅受到转筒330以及激光检测头340等结构重力的影响不会使得卡环474相对齿轮451内的卡块移动，从而保证激光检测头340工作时与患者之间的位置保持恒定。

关于激光检测头340与患者身体间距确定后圆板472如何收回，具体而言：

定位防护组件400还包括：插杆480，插接于定位杆470的侧壁；延长板481，连接于插杆480的端部；圆环460，连接于防护壳440，且与定位杆470位于同一轴线；凸块461，连接于圆环460的内壁，且与延长板481抵接；拉簧473，放置于定位杆470内，且拉簧473的两端分别与滑杆471和定位杆470固定连接；弹簧482，套设于插杆480，且两端分别与延长板481和定位杆470的外壁相抵；齿轮451转动时带动定位杆470旋转，延长板481脱离与凸块461接触后弹簧482将插杆480拉出滑杆471侧壁的环形槽以使得滑杆471解除锁定，从而拉簧473将滑杆471拉入定位杆470内部。

圆环460通过安装架462与防护壳440连接，初始状态下插杆480插接于滑杆471上的环形槽内，从而使得滑杆471与定位杆470之间不会相对滑动，而齿轮451转动时能够带动定位杆470同步转动，此时定位杆470上的延长板481相对凸块461滑动，在挡板450旋转至防护壳440上的孔完全打开时延长板481脱离与凸块461的接触，从而被压缩的弹簧482伸长，此时插杆480从滑杆471上的环形槽抽出，从而拉簧473的拉力将滑杆471拉回定位杆470内部，从而圆板472脱离与患者的接触，使得激光检测头340发出的激光不会受到圆板472的干涉，而圆板472上移后与齿轮451的端面接触。

关于躺卧组件100的结构，具体而言：

躺卧组件100包括：第一安装板110；两个定位块120，对称滑动于第一安装板110上；电动伸缩杆121，连接于两个定位块120之间；承接带122，连接于两个定位块120之间；躺板130，连接于第一安装板110，且位于电动伸缩杆121与承接带122之间。

躺卧组件100可水平放置在地面上，此时患者躺在躺卧组件100上接受检测，躺卧组件100也可竖直放置于地面上，此时患者可站立于躺卧组件100与固定组件200之间接受检测；患者躺在躺卧组件100上时承接带122以及躺板130对患者进行承接，此时控制电动伸缩杆121收缩，从而两个定位块120相互靠近，使得患者的身体得到限制而不会左右偏移，配合两个定位气囊410对患者的按压，使得患者不会上下偏移，从而保证检测位置的固定。

本实施例的可选方式中，较为优选的：

躺卧组件100还包括：第二安装板140，连接于第一安装板110的端部，且与第一安装板110垂直；升降板141，连接于第二安装板140。

患者站立在躺卧组件100与固定组件200之间时，需要踩踏在升降板141上，通过控制升降板141的竖直升降，使得患者的待检测部位能够挪动至激光检测头340的照射范围。

关于固定组件200的结构，具体而言：

固定组件200包括：第三安装板210，滑动于第二安装板140的侧壁；液压杆230，连接于第三安装板210和第一安装板110之间。

通过控制液压杆230的伸缩使得第三安装板210能够向患者靠近或远离，滑块220的设置使得第三安装板210与第二安装板140的相对滑动不会发生偏移。

本实施例提供的单光纤传导机构的检测方法，包括以下步骤：

S1：患者站立于第一安装板110与第三安装板210之间，或者躺卧于躺板130上；

S2：调整两个定位块120的间距，使得患者的身位得到限制；

S3：控制第三安装板210向第一安装板110靠近，使得定位气囊410接触到患者待检测部位的两侧；

S4：待定位气囊410挤压患者身体后，第三安装板210继续向患者靠近，从而定位气囊410受挤压后内部气体进入到气缸430使得气缸430驱动挡板450转动；

S5：防护壳440上的孔不受挡板450阻挡后激光检测头340可照射在患者的身上；

S6：控制电机310启动并带动转筒330转动，从而切换激光检测头340，使得照射在患者身体上的激光波长得到改变，从而对患者同一位置的不同深度组织检测。

最后应说明的是：以上各实施方式仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施方式对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施方式技术方案的范围。