本發(fā)明實(shí)施例涉及振動(dòng)測(cè)量的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種測(cè)量耳振動(dòng)的方法及裝置。

背景技術(shù)：

對(duì)于聽(tīng)力障礙的診斷，現(xiàn)有的診斷手段主要為在外耳道進(jìn)行的間接測(cè)量，無(wú)法區(qū)分病變位置，對(duì)于中耳聽(tīng)骨鏈振動(dòng)情況只能在手術(shù)將顳骨打開(kāi)以后才能用激光測(cè)振儀檢測(cè)，這對(duì)于確定合適的中耳重建方案有很大的影響。因此，臨床急需一種可以無(wú)損地透過(guò)鼓膜對(duì)聽(tīng)骨鏈振動(dòng)情況進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)的辦法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提出一種測(cè)量耳振動(dòng)的方法及裝置，旨在解決如何改變目前耳科臨床對(duì)中耳功能只能間接檢測(cè)的問(wèn)題。

為達(dá)此目的，本發(fā)明實(shí)施例采用以下技術(shù)方案：

第一方面，一種測(cè)量耳振動(dòng)的方法，所述方法包括：

通過(guò)超輻射發(fā)光二極管SLD發(fā)射近紅外光，并將所述近紅外光通過(guò)光環(huán)行器OC傳輸至樣品臂和參考臂；

所述參考臂的光通過(guò)一對(duì)透鏡聚焦在所述參考鏡，所述樣品臂的光通過(guò)光釬輸入手持式的探頭并通過(guò)所述探頭中的掃描鏡頭和中繼鏡掃描至鼓膜和鼓膜下方的鐙骨頭；

從所述樣品臂和所述參考臂返回的光通過(guò)光釬耦合器傳輸至所述OC；

通過(guò)鏡頭和光柵散射投影到線陣相機(jī)，所述線陣相機(jī)通過(guò)數(shù)字接口與計(jì)算機(jī)上的采集卡相連。

優(yōu)選地，所述從所述樣品臂和所述參考臂返回的光通過(guò)光釬耦合器傳輸至所述OC，包括：

從所述樣品臂和所述參考臂返回的光產(chǎn)生干涉信號(hào)，所述干涉信號(hào)通過(guò)所述光釬耦合器傳輸至所述OC，所述干涉信號(hào)為：

$S\left(\mathrm{\λ}\right)=2P\left(\mathrm{\λ}\right)\sqrt{R_s{R}_r}cos(2\mathrm{\π}\mathrm{\Δ}L/\mathrm{\λ});$

S(λ)＝S(1/λ)∝A cos(2πΔL/λ)；

其中，P(λ)是光源的功率，R_s和R_r分別是所述樣品臂和所述參考臂的反射系數(shù)，ΔL是組織深度Z_s與組織表面的光程和，相對(duì)于所述參考臂光程的差，n_s是樣品的折射系數(shù)。

優(yōu)選地，所述從所述樣品臂和所述參考臂返回的光通過(guò)光釬耦合器傳輸至所述OC之后，還包括：

對(duì)所述S(1/λ)信號(hào)進(jìn)行傅立葉變換F(ΔL)＝F(Z_s)＝fft(S(1/λ))；

F(ΔL)的幅值的平方R(Z_s)＝k·abs(F²(Z_s))為在Z_s點(diǎn)組織的反射系數(shù)；

其中，是矯正常數(shù)。

優(yōu)選地，所述通過(guò)鏡頭和光柵散射投影到線陣相機(jī)，所述線陣相機(jī)通過(guò)數(shù)字接口與計(jì)算機(jī)上的采集卡相連之后，還包括：

在預(yù)設(shè)(x,y)，通過(guò)所述線陣相機(jī)采集S(λ)，獲取時(shí)間序列S(λ,t),所述S(λ,t)的傅立葉變換是F(Z_S，t)。

優(yōu)選地，所述通過(guò)傅里葉變換得到的相位為：

$\mathrm{\φ}\left(t\right)=\frac{4\mathrm{\π}n}{\mathrm{\λ}}(Z_s+Acos(2{\mathrm{\πf}}_{vib}t\left)\right)=\frac{4{\mathrm{\πnZ}}_s}{\mathrm{\λ}}+\frac{4\mathrm{\π}n}{\mathrm{\λ}}Acos\left(2{\mathrm{\πf}}_{vib}t\right);$

對(duì)所述φ(t)的差分去除振動(dòng)無(wú)關(guān)項(xiàng)

其中，A(f_vib)＝fft(A sin(2πf_vibt))。

第二方面，一種測(cè)量耳振動(dòng)的裝置，所述裝置包括：

第一傳輸模塊，用于通過(guò)超輻射發(fā)光二極管SLD發(fā)射近紅外光，并將所述近紅外光通過(guò)光環(huán)行器OC傳輸至樣品臂和參考臂；

聚焦模塊，用于所述參考臂的光通過(guò)一對(duì)透鏡聚焦在所述參考鏡，所述樣品臂的光通過(guò)光釬輸入手持式的探頭并通過(guò)所述探頭中的掃描鏡頭和中繼鏡掃描至鼓膜和鼓膜下方的鐙骨頭；

第二傳輸模塊，用于從所述樣品臂和所述參考臂返回的光通過(guò)光釬耦合器傳輸至所述OC；

投影模塊，用于通過(guò)鏡頭和光柵散射投影到線陣相機(jī)，所述線陣相機(jī)通過(guò)數(shù)字接口與計(jì)算機(jī)上的采集卡相連。

優(yōu)選地，所述第二傳輸模塊，用于：

從所述樣品臂和所述參考臂返回的光產(chǎn)生干涉信號(hào)，所述干涉信號(hào)通過(guò)所述光釬耦合器傳輸至所述OC，所述干涉信號(hào)為：

$S\left(\mathrm{\λ}\right)=2P\left(\mathrm{\λ}\right)\sqrt{R_s{R}_r}cos(2\mathrm{\π}\mathrm{\Δ}L/\mathrm{\λ});$

S(λ)＝S(1/λ)∝A cos(2πΔL/λ)；

其中，P(λ)是光源的功率，R_s和R_r分別是所述樣品臂和所述參考臂的反射系數(shù)，ΔL是組織深度Z_s與組織表面的光程和，相對(duì)于所述參考臂光程的差，n_s是樣品的折射系數(shù)。

優(yōu)選地，所述裝置還包括：

第一變換模塊，用于對(duì)所述S(1/λ)信號(hào)進(jìn)行傅立葉變換F(ΔL)＝F(Z_s)＝fft(S(1/λ))；

F(ΔL)的幅值的平方R(Z_s)＝k·abs(F²(Z_s))為在Z_s點(diǎn)組織的反射系數(shù)；

其中，是矯正常數(shù)。

優(yōu)選地，所述裝置還包括：

第二變換模塊，用于在預(yù)設(shè)(x,y)，通過(guò)所述線陣相機(jī)采集S(λ)，獲取時(shí)間序列S(λ,t),所述S(λ,t)的傅立葉變換是F(Z_S，t)。

優(yōu)選地，所述第二變換模塊，用于：

通過(guò)傅里葉變換得到的相位為：

$\mathrm{\φ}\left(t\right)=\frac{4\mathrm{\π}n}{\mathrm{\λ}}(Z_s+Acos(2{\mathrm{\πf}}_{vib}t\left)\right)=\frac{4{\mathrm{\πnZ}}_s}{\mathrm{\λ}}+\frac{4\mathrm{\π}n}{\mathrm{\λ}}Acos\left(2{\mathrm{\πf}}_{vib}t\right);$

對(duì)所述φ(t)的差分去除振動(dòng)無(wú)關(guān)項(xiàng)

其中，A(f_vib)＝fft(A sin(2πf_vibt))。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種測(cè)量耳振動(dòng)的方法及裝置，通過(guò)超輻射發(fā)光二極管SLD發(fā)射近紅外光，并將所述近紅外光通過(guò)光環(huán)行器OC傳輸至樣品臂和參考臂；所述參考臂的光通過(guò)一對(duì)透鏡聚焦在所述參考鏡，所述樣品臂的光通過(guò)光釬輸入手持式的探頭并通過(guò)所述探頭中的掃描鏡頭和中繼鏡掃描至鼓膜和鼓膜下方的鐙骨頭；從所述樣品臂和所述參考臂返回的光通過(guò)光釬耦合器傳輸至所述OC；通過(guò)鏡頭和光柵散射投影到線陣相機(jī)，所述線陣相機(jī)通過(guò)數(shù)字接口與計(jì)算機(jī)上的采集卡相連，利用寬帶光源的低相干特性以及近紅外光對(duì)組織的穿透能力，對(duì)生物組織的內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行高分辨率層析成像的技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到振動(dòng)測(cè)量，并成功運(yùn)用于對(duì)耳蝸內(nèi)部振動(dòng)測(cè)量，因此能改變目前耳科臨床對(duì)中耳功能只能間接檢測(cè)的現(xiàn)狀。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例測(cè)量耳振動(dòng)的方法第一實(shí)施例的流程示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例測(cè)量耳振動(dòng)的方法第二實(shí)施例的流程示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例測(cè)量耳振動(dòng)的方法第三實(shí)施例的流程示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例測(cè)量耳振動(dòng)的裝置的功能模塊示意圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例測(cè)量耳振動(dòng)的裝置的另一功能模塊示意圖；

圖6是本發(fā)明實(shí)施例測(cè)量耳振動(dòng)的裝置的另一功能模塊示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。可以理解的是，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明實(shí)施例，而非對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的限定。另外還需要說(shuō)明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分而非全部結(jié)構(gòu)。

實(shí)施例一

參照?qǐng)D1，圖1是本發(fā)明實(shí)施例測(cè)量耳振動(dòng)的方法第一實(shí)施例的流程示意圖。

在第一實(shí)施例中，該測(cè)量耳振動(dòng)的方法包括：

步驟101，通過(guò)超輻射發(fā)光二極管SLD發(fā)射近紅外光，并將所述近紅外光通過(guò)光環(huán)行器OC傳輸至樣品臂和參考臂；

步驟102，所述參考臂的光通過(guò)一對(duì)透鏡聚焦在所述參考鏡，所述樣品臂的光通過(guò)光釬輸入手持式的探頭并通過(guò)所述探頭中的掃描鏡頭和中繼鏡掃描至鼓膜和鼓膜下方的鐙骨頭；

步驟103，從所述樣品臂和所述參考臂返回的光通過(guò)光釬耦合器傳輸至所述OC；

優(yōu)選地，所述從所述樣品臂和所述參考臂返回的光通過(guò)光釬耦合器傳輸至所述OC，包括：

從所述樣品臂和所述參考臂返回的光產(chǎn)生干涉信號(hào)，所述干涉信號(hào)通過(guò)所述光釬耦合器傳輸至所述OC，所述干涉信號(hào)為：

$S\left(\mathrm{\λ}\right)=2P\left(\mathrm{\λ}\right)\sqrt{R_s{R}_r}cos(2\mathrm{\π}\mathrm{\Δ}L/\mathrm{\λ});$

S(λ)＝S(1/λ)∝Acos(2πΔL/λ)；

其中，P(λ)是光源的功率，R_s和R_r分別是所述樣品臂和所述參考臂的反射系數(shù)，ΔL是組織深度Z_s與組織表面的光程和，相對(duì)于所述參考臂光程的差，n_s是樣品的折射系數(shù)。

步驟104，通過(guò)鏡頭和光柵散射投影到線陣相機(jī)，所述線陣相機(jī)通過(guò)數(shù)字接口與計(jì)算機(jī)上的采集卡相連。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種測(cè)量耳振動(dòng)的方法，通過(guò)超輻射發(fā)光二極管SLD發(fā)射近紅外光，并將所述近紅外光通過(guò)光環(huán)行器OC傳輸至樣品臂和參考臂；所述參考臂的光通過(guò)一對(duì)透鏡聚焦在所述參考鏡，所述樣品臂的光通過(guò)光釬輸入手持式的探頭并通過(guò)所述探頭中的掃描鏡頭和中繼鏡掃描至鼓膜和鼓膜下方的鐙骨頭；從所述樣品臂和所述參考臂返回的光通過(guò)光釬耦合器傳輸至所述OC；通過(guò)鏡頭和光柵散射投影到線陣相機(jī)，所述線陣相機(jī)通過(guò)數(shù)字接口與計(jì)算機(jī)上的采集卡相連，利用寬帶光源的低相干特性以及近紅外光對(duì)組織的穿透能力，對(duì)生物組織的內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行高分辨率層析成像的技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到振動(dòng)測(cè)量，并成功運(yùn)用于對(duì)耳蝸內(nèi)部振動(dòng)測(cè)量，因此能改變目前耳科臨床對(duì)中耳功能只能間接檢測(cè)的現(xiàn)狀。

實(shí)施例二

參考圖2，圖2是本發(fā)明實(shí)施例測(cè)量耳振動(dòng)的方法第二實(shí)施例的流程示意圖。

在圖2中，所述測(cè)量耳振動(dòng)的方法包括：

步驟201，通過(guò)超輻射發(fā)光二極管SLD發(fā)射近紅外光，并將所述近紅外光通過(guò)光環(huán)行器OC傳輸至樣品臂和參考臂；

步驟202，所述參考臂的光通過(guò)一對(duì)透鏡聚焦在所述參考鏡，所述樣品臂的光通過(guò)光釬輸入手持式的探頭并通過(guò)所述探頭中的掃描鏡頭和中繼鏡掃描至鼓膜和鼓膜下方的鐙骨頭；

步驟203，從所述樣品臂和所述參考臂返回的光通過(guò)光釬耦合器傳輸至所述OC；

步驟204，對(duì)所述S(1/λ)信號(hào)進(jìn)行傅立葉變換F(ΔL)＝F(Z_s)＝fft(S(1/λ))；F(ΔL)的幅值的平方R(Z_s)＝k·abs(F²(Z_s))為在Z_s點(diǎn)組織的反射系數(shù)；其中，是矯正常數(shù)；

步驟205，通過(guò)鏡頭和光柵散射投影到線陣相機(jī)，所述線陣相機(jī)通過(guò)數(shù)字接口與計(jì)算機(jī)上的采集卡相連。

實(shí)施例三

參考圖3，圖3是本發(fā)明實(shí)施例測(cè)量耳振動(dòng)的方法第三實(shí)施例的流程示意圖。

在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，所述測(cè)量耳振動(dòng)的方法包括：

步驟301，通過(guò)超輻射發(fā)光二極管SLD發(fā)射近紅外光，并將所述近紅外光通過(guò)光環(huán)行器OC傳輸至樣品臂和參考臂；

步驟302，所述參考臂的光通過(guò)一對(duì)透鏡聚焦在所述參考鏡，所述樣品臂的光通過(guò)光釬輸入手持式的探頭并通過(guò)所述探頭中的掃描鏡頭和中繼鏡掃描至鼓膜和鼓膜下方的鐙骨頭；

步驟303，從所述樣品臂和所述參考臂返回的光通過(guò)光釬耦合器傳輸至所述OC；

步驟304，通過(guò)鏡頭和光柵散射投影到線陣相機(jī)，所述線陣相機(jī)通過(guò)數(shù)字接口與計(jì)算機(jī)上的采集卡相連；

步驟305，在預(yù)設(shè)(x,y)，通過(guò)所述線陣相機(jī)采集S(λ)，獲取時(shí)間序列S(λ，t),所述S(λ，t)的傅立葉變換是F(Z_S，t)。

其中，通過(guò)傅里葉變換得到的相位為：

$\mathrm{\φ}\left(t\right)=\frac{4\mathrm{\π}n}{\mathrm{\λ}}(Z_s+Acos(2{\mathrm{\πf}}_{vib}t\left)\right)=\frac{4{\mathrm{\πnZ}}_s}{\mathrm{\λ}}+\frac{4\mathrm{\π}n}{\mathrm{\λ}}Acos\left(2{\mathrm{\πf}}_{vib}t\right);$

對(duì)所述φ(t)的差分去除振動(dòng)無(wú)關(guān)項(xiàng)

其中，A(f_vib)＝fft(A sin(2πf_vibt))。

實(shí)施例四

參考圖4，圖4是本發(fā)明實(shí)施例測(cè)量耳振動(dòng)的裝置的功能模塊示意圖。

在實(shí)施例四中，所述測(cè)量耳振動(dòng)的裝置包括：

第一傳輸模塊401，用于通過(guò)超輻射發(fā)光二極管SLD發(fā)射近紅外光，并將所述近紅外光通過(guò)光環(huán)行器OC傳輸至樣品臂和參考臂；

聚焦模塊402，用于所述參考臂的光通過(guò)一對(duì)透鏡聚焦在所述參考鏡，所述樣品臂的光通過(guò)光釬輸入手持式的探頭并通過(guò)所述探頭中的掃描鏡頭和中繼鏡掃描至鼓膜和鼓膜下方的鐙骨頭；

第二傳輸模塊403，用于從所述樣品臂和所述參考臂返回的光通過(guò)光釬耦合器傳輸至所述OC；

優(yōu)選地，所述第二傳輸模塊403，用于：

從所述樣品臂和所述參考臂返回的光產(chǎn)生干涉信號(hào)，所述干涉信號(hào)通過(guò)所述光釬耦合器傳輸至所述OC，所述干涉信號(hào)為：

$S\left(\mathrm{\λ}\right)=2P\left(\mathrm{\λ}\right)\sqrt{R_s{R}_r}cos(2\mathrm{\π}\mathrm{\Δ}L/\mathrm{\λ});$

S(λ)＝S(1/λ)∝A cos(2πΔL/λ)；

其中，P(λ)是光源的功率，R_s和R_r分別是所述樣品臂和所述參考臂的反射系數(shù)，ΔL是組織深度Z_s與組織表面的光程和，相對(duì)于所述參考臂光程的差，n_s是樣品的折射系數(shù)。

投影模塊404，用于通過(guò)鏡頭和光柵散射投影到線陣相機(jī)，所述線陣相機(jī)通過(guò)數(shù)字接口與計(jì)算機(jī)上的采集卡相連。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種測(cè)量耳振動(dòng)的裝置，通過(guò)超輻射發(fā)光二極管SLD發(fā)射近紅外光，并將所述近紅外光通過(guò)光環(huán)行器OC傳輸至樣品臂和參考臂；所述參考臂的光通過(guò)一對(duì)透鏡聚焦在所述參考鏡，所述樣品臂的光通過(guò)光釬輸入手持式的探頭并通過(guò)所述探頭中的掃描鏡頭和中繼鏡掃描至鼓膜和鼓膜下方的鐙骨頭；從所述樣品臂和所述參考臂返回的光通過(guò)光釬耦合器傳輸至所述OC；通過(guò)鏡頭和光柵散射投影到線陣相機(jī)，所述線陣相機(jī)通過(guò)數(shù)字接口與計(jì)算機(jī)上的采集卡相連，利用寬帶光源的低相干特性以及近紅外光對(duì)組織的穿透能力，對(duì)生物組織的內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行高分辨率層析成像的技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到振動(dòng)測(cè)量，并成功運(yùn)用于對(duì)耳蝸內(nèi)部振動(dòng)測(cè)量，因此能改變目前耳科臨床對(duì)中耳功能只能間接檢測(cè)的現(xiàn)狀。

實(shí)施例五

參考圖5，圖5是本發(fā)明實(shí)施例測(cè)量耳振動(dòng)的裝置的功能模塊示意圖。

在實(shí)施例五中，所述測(cè)量耳振動(dòng)的裝置包括：

第一傳輸模塊501，用于通過(guò)超輻射發(fā)光二極管SLD發(fā)射近紅外光，并將所述近紅外光通過(guò)光環(huán)行器OC傳輸至樣品臂和參考臂；

聚焦模塊502，用于所述參考臂的光通過(guò)一對(duì)透鏡聚焦在所述參考鏡，所述樣品臂的光通過(guò)光釬輸入手持式的探頭并通過(guò)所述探頭中的掃描鏡頭和中繼鏡掃描至鼓膜和鼓膜下方的鐙骨頭；

第二傳輸模塊503，用于從所述樣品臂和所述參考臂返回的光通過(guò)光釬耦合器傳輸至所述OC；

第一變換模塊504，用于對(duì)所述S(1/λ)信號(hào)進(jìn)行傅立葉變換F(ΔL)＝F(Z_s)＝fft(S(1/λ))；F(ΔL)的幅值的平方R(Z_s)＝k·abs(F²(Z_s))為在Z_s點(diǎn)組織的反射系數(shù)；其中，是矯正常數(shù)；

投影模塊505，用于通過(guò)鏡頭和光柵散射投影到線陣相機(jī)，所述線陣相機(jī)通過(guò)數(shù)字接口與計(jì)算機(jī)上的采集卡相連；

實(shí)施例六

參考圖6，圖6是本發(fā)明實(shí)施例測(cè)量耳振動(dòng)的裝置的功能模塊示意圖。

在實(shí)施例六中，所述測(cè)量耳振動(dòng)的裝置包括：

第一傳輸模塊601，用于通過(guò)超輻射發(fā)光二極管SLD發(fā)射近紅外光，并將所述近紅外光通過(guò)光環(huán)行器OC傳輸至樣品臂和參考臂；

聚焦模塊602，用于所述參考臂的光通過(guò)一對(duì)透鏡聚焦在所述參考鏡，所述樣品臂的光通過(guò)光釬輸入手持式的探頭并通過(guò)所述探頭中的掃描鏡頭和中繼鏡掃描至鼓膜和鼓膜下方的鐙骨頭；

第二傳輸模塊603，用于從所述樣品臂和所述參考臂返回的光通過(guò)光釬耦合器傳輸至所述OC；

投影模塊604，用于通過(guò)鏡頭和光柵散射投影到線陣相機(jī)，所述線陣相機(jī)通過(guò)數(shù)字接口與計(jì)算機(jī)上的采集卡相連；

第二變換模塊605，用于在預(yù)設(shè)(x,y)，通過(guò)所述線陣相機(jī)采集S(λ)，獲取時(shí)間序列S(λ，t),所述S(λ，t)的傅立葉變換是F(Z_S，t)。

優(yōu)選地，通過(guò)傅里葉變換得到的相位為：

$\mathrm{\φ}\left(t\right)=\frac{4\mathrm{\π}n}{\mathrm{\λ}}(Z_s+Acos(2{\mathrm{\πf}}_{vib}t\left)\right)=\frac{4{\mathrm{\πnZ}}_s}{\mathrm{\λ}}+\frac{4\mathrm{\π}n}{\mathrm{\λ}}Acos\left(2{\mathrm{\πf}}_{vib}t\right);$

對(duì)所述φ(t)的差分去除振動(dòng)無(wú)關(guān)項(xiàng)

其中，A(f_vib)＝fft(A sin(2πf_vibt))。

以上結(jié)合具體實(shí)施例描述了本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)原理。這些描述只是為了解釋本發(fā)明實(shí)施例的原理，而不能以任何方式解釋為對(duì)本發(fā)明實(shí)施例保護(hù)范圍的限制?；诖颂幍慕忉?zhuān)绢I(lǐng)域的技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性的勞動(dòng)即可聯(lián)想到本發(fā)明實(shí)施例的其它具體實(shí)施方式，這些方式都將落入本發(fā)明實(shí)施例的保護(hù)范圍之內(nèi)。