基于視見函數(shù)調(diào)控的全眼前節(jié)譜域OCT成像系統(tǒng)技術(shù)方案

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了基于視見函數(shù)調(diào)控的全眼前節(jié)譜域OCT成像系統(tǒng)。寬帶光源發(fā)出的低相干光，經(jīng)光纖耦合器分光后分別進(jìn)入樣品臂和參考臂，從樣品臂和參考臂返回的光各自經(jīng)過環(huán)形器進(jìn)入探測(cè)臂，分別經(jīng)由光開關(guān)選擇不同的光路并照射在光柵的不同區(qū)域，實(shí)現(xiàn)參考臂位置與相應(yīng)最高靈敏度位置的切換。經(jīng)光柵色散后的不同光譜成分會(huì)聚在CCD的不同像素上并發(fā)生干涉，干涉光譜信號(hào)傳入計(jì)算機(jī)后重建樣品的OCT圖像。將對(duì)應(yīng)于光開關(guān)兩種狀態(tài)下的兩幅OCT圖像進(jìn)行拼接，得到量程加倍的OCT圖像，本實(shí)用新型專利技術(shù)能夠在高靈敏度前提下實(shí)現(xiàn)全眼前節(jié)的譜域OCT成像。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及光學(xué)相干層析成像(OCT)技木，尤其涉及ー種基于視見函數(shù)調(diào)控的全眼前節(jié)譜域OCT成像系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
光學(xué)相干斷層掃描(Optical Coherence Tomography,簡(jiǎn)稱OCT)是一種基于低相干干涉的非侵入式醫(yī)學(xué)成像手段，眼前節(jié)OCT (Anterior Segment OCT,簡(jiǎn)稱AS-0CT)可以非接觸，實(shí)時(shí)的提供靜動(dòng)態(tài)下的清晰部分眼前節(jié)結(jié)構(gòu)圖像，自1994年Izatt等首次將其用于角膜和眼前段成像，已成為測(cè)量和分析眼前段組織和結(jié)構(gòu)的理想工具，可助于診斷角膜、 鞏膜、虹膜、房角的異常病變，特別有助于青光眼、白內(nèi)障等常見眼病的診斷和研究，也被廣泛應(yīng)用于調(diào)節(jié)及老視發(fā)病機(jī)制的研究。近年來，越來越多的研究小組運(yùn)用新型的頻域OCT (FD-OCT)技術(shù)對(duì)眼前節(jié)實(shí)施成像。頻域OCT在時(shí)域系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，極大地提高了系統(tǒng)靈敏度和成像速度，使得對(duì)于眼前節(jié)的高信噪比、活體實(shí)時(shí)成像成為可能，然后一般情況下，從角膜的前頂點(diǎn)到晶狀體的前表面約為4mm (在近視眼中這ー距離會(huì)更大)，整個(gè)眼前節(jié)的深度大于10mm。譜域OCT的成像深度通常為3-4_，不能滿足全眼前節(jié)成像的需求。為了實(shí)現(xiàn)整個(gè)眼前節(jié)快速層析成像，目前主要有3種方法，一種是采用瞬時(shí)線寬比較窄的掃頻光源，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)眼前節(jié)的快速成像，但其軸向分辨率普遍低于譜域系統(tǒng)(SD-OCT)的分辨率。因此，仍有一些小組致カ于在維持譜域OCT的高分辨率的同時(shí)提高其成像深度，其中ー種方法就是構(gòu)建復(fù)數(shù)形式的干涉光譜信號(hào)以消除共軛項(xiàng)，使成像深度加倍。另ー種方法為搭建雙通道或雙聚焦OCT系統(tǒng)，對(duì)前房和晶狀體進(jìn)行分段成像，最后通過拼接構(gòu)建完整的圖像。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供ー種基于視見函數(shù)調(diào)控的全眼前節(jié)譜域OCT成像系統(tǒng)。本技術(shù)基于視見函數(shù)調(diào)控的全眼前節(jié)譜域OCT成像系統(tǒng)包括寬帶光源、1x2寬帶光纖耦合器、第一環(huán)形器、第二環(huán)形器、第一光開關(guān)、第二光開關(guān)、參考臂、樣品臂、探測(cè)臂、光學(xué)延遲線所述探測(cè)臂包括第一準(zhǔn)直透鏡、第二準(zhǔn)直透鏡、第三準(zhǔn)直透鏡、第四準(zhǔn)直透鏡、光柵、第一會(huì)聚透鏡、高速線陣CXD ;其中四個(gè)準(zhǔn)直透鏡兩兩分組，第一準(zhǔn)直透鏡與第二準(zhǔn)直透鏡為ー組，第三準(zhǔn)直透鏡與第四準(zhǔn)直透鏡為ー組；所述參考臂包括第五準(zhǔn)直透鏡，平面反射鏡；所述樣品臂包括第六準(zhǔn)直透鏡，X-Y掃描振鏡，第二會(huì)聚透鏡；所述的光學(xué)延遲線包括第七準(zhǔn)直透鏡，第八準(zhǔn)直透鏡；寬帶光源與1x2寬帶光纖稱合器ー側(cè)的一端相連,1x2寬帶光纖稱合器另ー側(cè)的一端與第一環(huán)形器的一端相連，另一端與第二環(huán)形器的一端相連，第一環(huán)形器的另一端與第六準(zhǔn)直透鏡入射端相連，X-Y掃描振鏡位于第六準(zhǔn)直透鏡的出射光路上，第二會(huì)聚透鏡位于X-Y掃描振鏡的反射光路上，X-Y掃描振鏡位于第二會(huì)聚透鏡的前焦面，樣品位于第二會(huì)聚透鏡的后焦面。第一環(huán)形器的第三端與第二光開關(guān)ー側(cè)相連，第二光開關(guān)另ー側(cè)的一端與第一準(zhǔn)直透鏡相連，另一端與第四準(zhǔn)直透鏡相連，第二環(huán)形器另一端與第五準(zhǔn)直透鏡相連，平面反射鏡位于第五準(zhǔn)直透鏡的出射光路上，第二環(huán)形器的第三端與第一光開關(guān)的一側(cè)相連，第一光開關(guān)另ー側(cè)的一端與第二準(zhǔn)直透鏡相連，另一端與第七準(zhǔn)直透鏡相連，第八準(zhǔn)直透鏡位于第七準(zhǔn)直透鏡的出射光路上，第八準(zhǔn)直透鏡與第三準(zhǔn)直透鏡相連，光柵位于第一準(zhǔn)直透鏡、第二準(zhǔn)直透鏡、第三準(zhǔn)直透鏡、第四準(zhǔn)直透鏡的出射光路上，第一會(huì)聚透鏡位于光柵的出射光路上，高速線陣CCD位于第一會(huì)聚透鏡的后焦面上。與
技術(shù)介紹
相比，本技術(shù)具有的有益效果是I、相比于一般的OCT系統(tǒng),本方法使用三角波驅(qū)動(dòng)X-Y掃描振鏡，在三角波的上升沿和下降沿均進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，因此通過光開關(guān)可以快速的 實(shí)現(xiàn)兩次獨(dú)立成像，然后將兩次成像結(jié)果拼接得到一幅全眼前節(jié)的OCT圖像。2、相比于一般的雙通道或雙聚焦OCT系統(tǒng)，本方法能夠通過控制參考光和樣品光在探測(cè)臂內(nèi)光柵上的照射區(qū)域，調(diào)控系統(tǒng)靈敏度曲線的位置，使最高靈敏度不再位于零光程位置處，而是位于我們所需的成像區(qū)域以內(nèi)，因此獲得的OCT圖像整體靈敏度得到了提聞。附圖說明圖I是本技術(shù)的譜域光學(xué)相干層析成像系統(tǒng)示意圖；圖2是本技術(shù)所述系統(tǒng)中探測(cè)臂的立體示意圖；圖3是本技術(shù)所述系統(tǒng)中探測(cè)臂的側(cè)視圖；圖4是本技術(shù)所述系統(tǒng)中兩次成像的效果示意圖；圖5是本技術(shù)所述系統(tǒng)中的時(shí)序控制圖。圖I中1、寬帶光源，2、lx2寬帶光纖耦合器，3、環(huán)形器，4、準(zhǔn)直透鏡，5、X-Y掃描振鏡，6、會(huì)聚透鏡，7、人眼(樣品)，8、環(huán)形器，9、準(zhǔn)直透鏡，10、平面反射鏡，11、1χ2光開關(guān)，12、1x2光開關(guān)，13、準(zhǔn)直透鏡，14、準(zhǔn)直透鏡，15、準(zhǔn)直透鏡，16、準(zhǔn)直透鏡，17、準(zhǔn)直透鏡，18、準(zhǔn)直透鏡，19、光柵，20、會(huì)聚透鏡，21、高速線陣CCD，22、計(jì)算機(jī)，23、參考臂，24、樣品臂，25、探測(cè)臂。具體實(shí)施方式如圖I所示，本技術(shù)基于視見函數(shù)調(diào)控的全眼前節(jié)譜域OCT成像系統(tǒng)主要包括寬帶光源1、1χ2寬帶光纖稱合器2、第一環(huán)形器3、第二環(huán)形器8、第一光開關(guān)11、第二光開關(guān)12、第七準(zhǔn)直透鏡13、第八準(zhǔn)直透鏡14、參考臂23、樣品臂24、探測(cè)臂25。參考臂包括第五準(zhǔn)直透鏡9，平面反射鏡10 ;樣品臂24包括第六準(zhǔn)直透鏡4，X-Y掃描振鏡5，第二會(huì)聚透鏡6，樣品7 ;探測(cè)臂25包括第一準(zhǔn)直透鏡15、第二準(zhǔn)直透鏡16、第三準(zhǔn)直透鏡17、第四準(zhǔn)直透鏡18、光柵19、第一會(huì)聚透鏡20、高速線陣(XD21 ；寬帶光源I與1x2寬帶光纖耦合器2的a端相連，1x2寬帶光纖耦合器2的b端分別與第一環(huán)形器3和第二環(huán)形器8的a端相連，第一環(huán)形器3的b端與準(zhǔn)直透鏡4的入射端相連，X-Y掃描振鏡5位于第六準(zhǔn)直透鏡4的出射光路上，第二會(huì)聚透鏡6位于X-Y掃描振鏡5的反射光路上,X-Y掃描振鏡5位于第二會(huì)聚透鏡6的前焦面,樣品7位于第二會(huì)聚透鏡6的后焦面上。第一環(huán)形器3的c端與第二光開關(guān)12的a端相連，第二光開關(guān)12的b端與探測(cè)臂25中第一準(zhǔn)直透鏡15相連，第二光開關(guān)12的c端與第四準(zhǔn)直透鏡18相連，第二環(huán)形器8的b端與參考臂中的第五準(zhǔn)直透鏡9相連，平面反射鏡10位于第五準(zhǔn)直透鏡9的出射光路上，第二環(huán)形器8的c端與第一光開光11的a端相連,第一光開關(guān)11的b端與第二準(zhǔn)直透鏡16相連，第一光開關(guān)11的c端與第七準(zhǔn)直透鏡13相連，第八準(zhǔn)直透鏡14位于第七準(zhǔn)直透鏡13的出射光路上，第八準(zhǔn)直透鏡14與第三準(zhǔn)直透鏡17相連，光柵19位于第一準(zhǔn)直透鏡15、第二準(zhǔn)直透鏡16、第三準(zhǔn)直透鏡17、第四準(zhǔn)直透鏡18的出射光路上，第一會(huì)聚透鏡20位于光柵19的出射光路上，高速線陣(XD21位于第一會(huì)聚透鏡20的后焦面上，探測(cè)臂25與計(jì)算機(jī)22連接。從寬帶光源I出來的低相干光，入射到1x2寬帶光纖耦合器2，經(jīng)分光后，一路經(jīng)第一環(huán)形器3進(jìn)入樣品臂，經(jīng)第六準(zhǔn)直透鏡4、X-Y掃描振鏡5、第二會(huì)聚透鏡6后照射在人眼(樣品)7上，經(jīng)人眼(樣品)7反射回的信號(hào)光原路返回，經(jīng)第一環(huán)形器3至第二光開關(guān)12處，而后進(jìn)入探測(cè)臂25。從1x2寬帶光纖耦合器2出射的另一束光經(jīng)第二環(huán)形器8進(jìn)入?yún)?考臂23，經(jīng)第五準(zhǔn)直透鏡9和平面反射鏡10，由原路返回經(jīng)第二環(huán)形器8至第一光開關(guān)11，而后進(jìn)入探測(cè)臂25。第一光開關(guān)11和第二光開關(guān)12后分別本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
基于視見函數(shù)調(diào)控的全眼前節(jié)譜域OCT成像系統(tǒng)，其特征在于：包括寬帶光源、1x2寬帶光纖耦合器、第一環(huán)形器、第二環(huán)形器、第一光開關(guān)、第二光開關(guān)、參考臂、樣品臂、探測(cè)臂、光學(xué)延遲線：所述探測(cè)臂包括第一準(zhǔn)直透鏡、第二準(zhǔn)直透鏡、第三準(zhǔn)直透鏡、第四準(zhǔn)直透鏡、光柵、第一會(huì)聚透鏡、高速線陣CCD；其中四個(gè)準(zhǔn)直透鏡兩兩分組，第一準(zhǔn)直透鏡與第二準(zhǔn)直透鏡為一組，第三準(zhǔn)直透鏡與第四準(zhǔn)直透鏡為一組；所述參考臂：包括第五準(zhǔn)直透鏡，平面反射鏡；所述樣品臂：包括第六準(zhǔn)直透鏡，X？Y掃描振鏡，第二會(huì)聚透鏡；所述的光學(xué)延遲線包括第七準(zhǔn)直透鏡，第八準(zhǔn)直透鏡；寬帶光源與1x2寬帶光纖耦合器一側(cè)的一端相連，1x2寬帶光纖耦合器另一側(cè)的一端與第一環(huán)形器的一端相連，另一端與第二環(huán)形器的一端相連，第一環(huán)形器的另一端與第六準(zhǔn)直透鏡入射端相連，X？Y掃描振鏡位于第六準(zhǔn)直透鏡的出射光路上，第二會(huì)聚透鏡位于X？Y掃描振鏡的反射光路上，X？Y掃描振鏡位于第二會(huì)聚透鏡的前焦面，樣品位于第二會(huì)聚透鏡的后焦面，第一環(huán)形器的第三端與第二光開關(guān)一側(cè)相連，第二光開關(guān)另一側(cè)的一端與第一準(zhǔn)直透鏡相連，另一端與第四準(zhǔn)直透鏡相連，第二環(huán)形器另一端與第五準(zhǔn)直透鏡相連，平面反射鏡位于第五準(zhǔn)直透鏡的出射光路上，第二環(huán)形器的第三端與第一光開關(guān)的一側(cè)相連，第一光開關(guān)另一側(cè)的一端與第二準(zhǔn)直透鏡相連，另一端與第七準(zhǔn)直透鏡相連，第八準(zhǔn)直透鏡位于第七準(zhǔn)直透鏡的出射光路上，第八準(zhǔn)直透鏡與第三準(zhǔn)直透鏡相連，光柵位于第一準(zhǔn)直透鏡、第二準(zhǔn)直透鏡、第三準(zhǔn)直透鏡、第四準(zhǔn)直透鏡的出射光路上，第一會(huì)聚透鏡位于光柵的出射光路上，高速線陣CCD位于第一會(huì)聚透鏡的后焦面上。...

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：丁志華，洪威，王川，沈毅，倪秧，顏揚(yáng)治，盧錫清，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：浙江大學(xué)，
類型：實(shí)用新型
國(guó)別省市：