[發明專利]一種基于自適應光學的反射式共焦掃描視網膜成像系統

有效

• 申請號: 201010197028.0
• 申請日: 2010-06-02
• 公開（公告）號: CN101862178A
• 公開（公告）日: 2010-10-20
• 發明（設計）人: 張雨東;盧婧;李昊;史國華;饒學軍
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電技術研究所
• 主分類號: A61B3/12
• 分類號: A61B3/12;A61B3/15
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 成金玉;賈玉忠

技術領域

本發明涉及一種用于對視網膜進行高分辨成像的醫學成像診斷系統，特別是一種基于自適應光學和另眼視標的全反射式共焦掃描視網膜成像系統。

背景技術

人眼的視網膜圖像是眼科診斷和治療中不可或缺的重要信息。醫學研究和臨床都證明：糖尿病、動靜脈血栓、高血壓、貧血、腎病、妊娠高血壓綜合癥及腫瘤等疾病都可反映到眼底微循環，眼底代謝異常導致眼底產生病變。實時跟蹤眼底視網膜的形貌變化將有助于上述身體疾病的早期診斷和預防。R.H.Webb在1987年，將共焦掃描技術應用于活體人眼視網膜成像，然而，活體人眼相當于一個光學系統，存在各種像差，導致視網膜成像的分辨率和對比度受到很大限制，無法在視細胞尺度上對眼底特征進行分辨。

自適應光學技術是國外70年代才開始發展起來的光學新技術，它通過實時探測-控制-校正光學系統的動態波前誤差，使光學系統具有自動適應外界條件變化從而始終保持最佳工作狀態的能力，大大提高了成像分辨率。采用自適應光學校正技術，可以校正時間和空間上都隨機變化的活體人眼像差，從而獲得接近衍射極限的高分辨力視覺細胞圖像。

視網膜是位于人眼眼底的一層厚約300微米的膜，它包括神經纖維層、神經細胞層、血管層、視細胞層和黑色素上皮細胞層等多層結構。各個層對光譜的敏感度不同，例如要觀察視細胞，用近紅外光較好；要觀察血管內的血細胞流動，則是用綠光較好；而要觀察黑色素上皮層，則需要利用脂褐質的568nm激發的自發熒光效應。因此，要區分視網膜的不同層結構，首先需要光學系統的軸向分辨率足夠高；其次還要對可見光到近紅外光消色差；再次，為了觀測一些動態信息，如血液流動和蛋白質輸運，成像系統最好可以采集實時視頻；最后，現有的自適應光學人眼視網膜細胞成像儀所做的臨床試驗表明，很多病人的疾病眼無法穩定注視視標，會導致閉環失敗，這時就需要另外一種裝置讓受試眼穩定。

在專利號ZL99?1?15051.1、ZL99?1?15052.X、ZL99?1?15053.8、ZL99?1?15054.6中介紹了一種自適應光學人眼視網膜細胞成像儀，它采用哈特曼波前傳感器探測像差，變形鏡實時校正人眼像差，可以對人眼眼底視網膜細胞和毛細血管等微小組織進行高分辨率成像。可是，該系統采用相機作為成像探測器，一次只能進行單幀曝光，無法實時跟蹤眼底組織的變化；其次，該系統的縱向分辨率較低，接近300微米，不易區分視網膜的不同層；最后，該系統采用透射式光路，不利于不同波段成像。

在美國專利號US?6,890,076B2中介紹了一種基于自適應光學的共焦掃描視網膜成像系統，該系統采用驗光透鏡放在人眼入瞳位置來校正系統像散，沒有保證主光路的消色差，這樣對設計波段來說，整個掃描視場是達到衍射極限的，而如果使用非設計波段，在邊緣視場像散較大；而且該系統也沒有使用另眼視標，對于人眼自適應系統來說，保證受試眼的穩定非常重要，實驗表明，如果采用同眼視標，在使用可見光時，受試眼很容易轉而注視掃描光點而非視標，穩定性難以保證。而采用另眼視標時，人眼的注意力放在觀察視標的眼上，受試眼更加穩定。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供一種基于自適應光學的反射式共焦掃描視網膜成像系統，該系統可以實時、精確的得到活體人眼視網膜的高分辨圖像；此外另眼視標系統還大大提高了本發明的臨床應用范圍。