基于激光CCD傳感器的藥物洗脫支架涂層厚度測(cè)量系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著生活水平的提高，心血管疾病成為嚴(yán)重危害人類(lèi)健康的疾病之一。藥物洗脫支架是一種用于治療心血管疾病的植入式醫(yī)療器械，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于臨床。與傳統(tǒng)血管支架相比，它的突出優(yōu)勢(shì)是能防止術(shù)后血管再狹窄。藥物洗脫支架多采用聚合物載藥的方式，在表面涂有一層幾十至一百多微米厚度的載藥聚合物。通過(guò)聚合物緩慢釋放藥物的方法來(lái)阻止支架內(nèi)組織增生，從而達(dá)到防止術(shù)后血管再狹窄的目的。研究表明藥物洗脫支架表面的載藥聚合物涂層厚度和分布情況對(duì)控制藥物的釋放速度和持

2、續(xù)時(shí)間影響巨大，必須加以嚴(yán)格控制。然而，目前常見(jiàn)的對(duì)涂層厚度的測(cè)量方法比較復(fù)雜，而且部分方法是破壞性的。
　　本文研究了一種基于激光CCD傳感器的非接觸式的藥物洗脫支架涂層厚度測(cè)量系統(tǒng)，測(cè)量速度較快，分辨率較高，操作簡(jiǎn)單，自動(dòng)化程度高，對(duì)支架本身不造成破壞，滿(mǎn)足藥物洗脫支架涂層厚度測(cè)量的需求。
　　該測(cè)量系統(tǒng)采用了激光三角法測(cè)量原理，激光照射在被測(cè)物面上形成的光點(diǎn)漫反射后，由物鏡聚焦在CCD上，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換和DSP處理后轉(zhuǎn)換成

3、被測(cè)對(duì)象的實(shí)際位移值。整個(gè)系統(tǒng)的硬件由感測(cè)頭、主控板和顯示操作面板三部分組成。感測(cè)頭包含激光二極管驅(qū)動(dòng)模塊、亮度自適應(yīng)調(diào)節(jié)模塊、CPLD、CCD驅(qū)動(dòng)模塊以及基于程控放大器的信號(hào)處理模塊等。主控板包含DSP、存儲(chǔ)模塊、高速AD、FIFO、串口通信模塊、系統(tǒng)電源等。顯示操作面板包含一片 CH452，用來(lái)驅(qū)動(dòng)按鍵、數(shù)碼管和LED。本文詳細(xì)敘述了各硬件模塊的設(shè)計(jì)原理和實(shí)現(xiàn)方法，并制作了PCB實(shí)物。
　　在軟件方面，本文首先討論了基于Ver

4、ilog HDL語(yǔ)言的 CPLD編程方法，使CPLD能按要求調(diào)節(jié)激光亮度，產(chǎn)生CCD驅(qū)動(dòng)脈沖。其次，本文討論了基于C語(yǔ)言和CCS3.3的DSP編程方法，闡述了本系統(tǒng)中DSP程序各模塊的功能以及軟件流程。最后討論了基于VB語(yǔ)言的上位機(jī)軟件功能以及軟件流程。
　　本測(cè)量系統(tǒng)的特點(diǎn)是采用含7500個(gè)有效像元的高像素線陣CCD作為激光檢測(cè)器，有效提高系統(tǒng)分辨率。提供了低速測(cè)量和高速測(cè)量?jī)煞N模式供用戶(hù)選擇，低速測(cè)量模式適合準(zhǔn)靜態(tài)物體，高速測(cè)

5、量模式適合移動(dòng)的物體。采用了程控放大器和激光亮度自適應(yīng)調(diào)節(jié)模塊，使系統(tǒng)可以適應(yīng)更多測(cè)量環(huán)境。
　　實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，先對(duì)本系統(tǒng)的各個(gè)硬件模塊的功能進(jìn)行調(diào)試和驗(yàn)證。在確保每個(gè)模塊都能工作后，搭建完整的測(cè)量系統(tǒng)。然后利用一個(gè)自制的測(cè)試平臺(tái)對(duì)模擬的藥物洗脫支架涂層厚度進(jìn)行測(cè)量。對(duì)多組數(shù)據(jù)的分析結(jié)果表明，本系統(tǒng)能測(cè)出涂層的厚度變化，數(shù)據(jù)較準(zhǔn)確。接著對(duì)真實(shí)的藥物洗脫支架的涂層進(jìn)行了測(cè)量，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明激光CCD傳感器可應(yīng)用于藥物洗脫支架的涂層厚度測(cè)