紅外定位儀-論文綜述

《紅外定位儀-論文綜述》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。

1、目錄、刖S二、關(guān)鍵詞三、目錄四、課題意義五、靜脈定位的研究5.1血管組織紅外成像的基礎(chǔ)5.2皮下靜脈顯示的設(shè)計5.2.1皮下靜脈投影顯示系統(tǒng)的總體設(shè)計5.2.2皮下靜脈成像系統(tǒng)的設(shè)計5.3皮下靜脈紅外圖像實時增強算法的研究5.3.1直方圖均衡化方法簡介5.3.2直方圖規(guī)定化方法簡介六、總結(jié)七、參考文獻關(guān)于靜脈定位的論文綜述一、課題意義靜脈刺穿是一種常見的醫(yī)療手段，如靜脈注射在口常意料屮廣泛應(yīng)用。但是臨床上，準(zhǔn)確、迅速地進行靜脈刺穿確非易事，國外資料統(tǒng)計：普通成人靜脈注射的首次刺穿失敗率為28%[11；兒童靜脈注射的首次刺穿失敗率為44%；

2、兒童屮需嘗試穿刺3次以上才能進行靜脈注射的比例為43%[2'31；靜脈注射時，發(fā)生“漏針”現(xiàn)象的比例為23-28%;癌癥患者中穿刺完全失敗的比例為12%;住院病人中，入院三天后發(fā)生穿刺困難的比例為25%；穿刺成功率低是許多人不愿獻血的最人原因141。因此，紅外靜脈定位儀的研發(fā)具有以下的意義：減輕醫(yī)護人員的勞動強度和精神壓力，提高醫(yī)護人員的丄作效率；減輕患者的痛苦和緊張情緒；非接觸式，避免細(xì)菌感染，安全衛(wèi)牛；紅外靜脈定位儀是采用紅外、近紅外成像技術(shù)，利用攝像機的成像器件來記錄觀察目標(biāo)的輻射信息，然后經(jīng)過相應(yīng)的圖像處理，然后投射到照射的皮膚位

3、置，或者匕傳到顯示器I：ffio這一種的紅外成像技術(shù)町以豐富人的觀察內(nèi)容，通過它，人們可以看到許多僅憑肉眼無法得到的有用信息。雖然醫(yī)學(xué)紅外成像技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)有相當(dāng)長的歷史了，但是其在輔助靜脈穿刺和血管手術(shù)過程屮的應(yīng)用卻不是那么的廣泛。因此，以紅外和近紅外成像技術(shù)為基礎(chǔ),研究一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低的皮下靜脈顯示系統(tǒng)，對于臨床上靜脈穿刺、脈管手術(shù)等有著十分垂要的意義。關(guān)鍵詞：靜脈定位紅外成像技術(shù)靜脈顯示系統(tǒng)靜脈穿刺二、靜脈定位的研究2.1血管組織紅外成像的基礎(chǔ)在過去的I?幾年里，紅外成像技術(shù)在醫(yī)淫屮的應(yīng)用研究空前繁榮。紅外技術(shù)推廣至醫(yī)療領(lǐng)域，采

4、用紅外技術(shù)進行診斷，發(fā)展紅外醫(yī)療設(shè)備，以適應(yīng)醫(yī)療的需要，這是H然科學(xué)技術(shù)不同領(lǐng)域Z間相互滲透的必然趨向。紅外成像技術(shù)在醫(yī)學(xué)影像中有著最為廣泛的應(yīng)用，源于它貝有以下兩個優(yōu)勢：笫一，它能輕易地穿透諸如皮膚之類的表層，來揭露被觀測對象的皮下紐織信息；第二，住命紐織對紅外光的反射、吸收特性差異遠(yuǎn)人于可見光譜。這就構(gòu)成了幾乎所有醫(yī)學(xué)紅外成像研究的基礎(chǔ)。人體是一個復(fù)雜的有機體，由外向里，由皮膚、脂肪、肌肉和內(nèi)臟組成。皮膚又分為表皮和真皮。皮膚總厚度為0.5?4mm,平均厚度為2mm。遠(yuǎn)紅外輻射（3um以上）的作用深度非常淺，絕大部分都在上皮或真皮層吸

5、收，僅小部分能進入皮F;近紅外輻射則相對透入稍深，近紅外輻射的穿透深度約為lcm,而遠(yuǎn)紅外輻射則僅為0.05-lmmo根據(jù)人體骨骼和肌肉組織的特點，720~1100nmZ間波長的近紅外光能夠較好的透射進入皮下組織，不同光波長在皮膚中的穿透深度如圖1所示⑷；血紅蛋白分為兩種，還原血紅蛋口和氧合血紅蛋口。靜脈血管中輸送的是經(jīng)新陳代謝后的血液含氧量少?血液中的血紅蛋口主要以還原血紅蛋口為主.血紅蛋口吸收光譜特性如圖2所示⑴.流到靜脈紅血球屮的還原血紅蛋白對波長760nm附近的近紅外線會有較多吸收.其屮Hb為還原血紅蛋白.HbO?為氧合血紅蛋白。

6、紅外光穿過皮膚，經(jīng)過脂肪的散射，到達(dá)軟組織后，才能被血管吸收。山于血液對紅外線的吸收遠(yuǎn)遠(yuǎn)強于英它皮下組織，因此此曲線也反映出了在這個紅外波段，靜脈血的紅外吸收更是遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其它的相鄰組織。因此可以利用這一特性,采用主動紅外成像技術(shù)，對皮下血管組織進行紅外成像【7?owavelength/nm圖1光在皮膚中的穿透深度圖wavelength/nm2紅外貨口吸收光譜特性>生0uo二OU20.mQ?2.2皮下靜脈顯示的設(shè)計紅外圖像處理后可達(dá)到可通過肉眼觀察靜脈血管，兒依據(jù)實現(xiàn)的功能和實現(xiàn)的方式不同，將系統(tǒng)分為圖像采集、圖像處理和圖像顯示三個基本組成

7、部分，而根據(jù)圖像顯示方式的不同，系統(tǒng)乂可以分為投影顯示系統(tǒng)和普通顯示系統(tǒng)兩類。2.2.1皮下靜脈投影顯示系統(tǒng)的總體設(shè)計投影顯示系統(tǒng)的基本構(gòu)成如圖3所示⑼。該系統(tǒng)主要由紅外光源、攝像機、圖像采集卡、計算機、投影機和反熱濾光鏡（熱鏡）等組成醫(yī)生患者圖3皮下靜脈投影顯示系統(tǒng)的總結(jié)構(gòu)紅外光源發(fā)出的近紅外光照射到患者的穿刺部位上，反射的紅外光線中包含冇皮下血管的分布信息。這種反射紅外光穿過冷鏡、紅外濾色鏡，在攝像機的圖像傳感器上成像，經(jīng)圖像采集卡轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號送計算機。計算機系統(tǒng)對皮下血管的紅外圖像信號進行實時增強，再由投影設(shè)備將增強后的圖像回

8、投覆蓋到穿刺部位上，從而在體表形成可見的血管分布圖。這就是系統(tǒng)的基本工作原理。系統(tǒng)中的熱鏡又叫反熱濾光片，屬于帶通型濾光片，400-700nm的可見光透過率為85%以上，紅外反射率超過90%o