[發明專利]一種眼底光學全場微血管造影成像裝置及方法

有效

• 申請號: 201610017830.4
• 申請日: 2016-01-11
• 公開（公告）號: CN105769117B
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發明（設計）人: 曾亞光;張富麗;韓定安
• 申請（專利權）人: 佛山科學技術學院
• 主分類號: A61B3/12
• 分類號: A61B3/12;A61B5/026;A61B5/00
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司44100
• 代理人: 許英偉

技術領域

本發明涉及血管造影成像技術領域，特別是涉及一種眼底光學全場微血管造影成像裝置及方法。

背景技術

血流成像在醫學臨床診斷與病理基礎研究中起到了重要作用，其中微血管病變是糖尿病伴有的諸多并發癥中較為普遍的一種，它會使多臟器發生病變，包括糖尿病性腎病、糖尿病性神經系統病變和糖尿病性視網膜病變。臨床醫學中，對于糖尿病性視網膜微血管病變的診斷通常采用眼底熒光血管造影的方法實現，該方法需要將熒光素鈉光學造影劑注射到患者眼中，可能造成人體的不良反應。

應用激光散斑原理進行全場微血管造影成像是目前世界各地的研究熱點，包括激光多普勒頻移和激光散斑襯比成像等方法。激光多普勒頻移方法已經實現了皮膚燒傷修復以及手指血流灌注的檢測，但是該方法中散斑多普勒頻移光子被高速面陣相機捕捉，需要較高的采樣速度，因而會降低像素分辨率，故空間分辨率較低。激光散斑襯比成像方法以襯比值作為成像參數，已經實現了活體皮膚、大腦皮層等組織的微血管造影成像，可作為視網膜成像的手段，但其理論是基于散斑的時間與空間自相關特性，在一定環境下散斑襯比反比于血液流速的平方根，其抑制背景噪聲的能力不強，成像質量有待改善。同時，上述方法以激光作為光源，應用于眼底成像時需使用激光直接照射視網膜，因此對于激光功率要求十分嚴格，若功率過大，可能對人體造成損傷；若功率過小，則會損失成像質量。

發明內容

本發明克服了現有技術中的缺點，提供了一種眼底光學全場微血管造影成像裝置及方法，可實現對眼底光學全場微血管造影成像，該方法不需要造影劑，對人體無害，具有較高的空間分辨率。

為了解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：

一種眼底光學全場微血管造影成像裝置，包括眼底照明光路(1)、眼底成像光路(2)、同步觸發源(10)和數據處理系統(20)，其中眼底照明光路(1)和眼底成像光路(2)由同步觸發源(10)同步觸發；所述眼底照明光路(1)包括依次連接的光源控制器(11)、激光光源(12)、擴束鏡(13)、分光鏡(16)和接目物鏡(15)，所述眼底成像光路(2)包括依次連接的接目物鏡(15)、分光鏡(16)、成像目鏡(17)、鏡頭(18)和COMS相機(19)。

一種眼底光學全場微血管造影成像的方法，光源控制器(11)和所述COMS相機(19)受同步觸發源(10)發出的同步觸發信號控制，一旦光源控制器(11)接收到同步觸發信號，則觸發激光光源(12)發出激光；一旦COMS相機19接收到同步觸發信號，則受到觸發進行采集，擴束鏡(13)用于對激光擴束，靠近人眼的接目物鏡(15)和靠近COMS相機(19)的成像目鏡(17)同作為攝影物鏡，用于控制成像焦距，在眼底照明光路(1)中，分光鏡(16)用于反射激光到達眼底；在眼底成像光路(2)中，分光鏡(16)用于透射由眼底反射的散斑信號，以便相機采集圖像。

其包括以下步驟：

步驟1、設置COMS相機的鏡頭參數，選擇短曝光的相機工作模式；

設置相機的鏡頭參數，旨在保證紅細胞、散斑、像素單元的成像面積接近相等，當紅細胞進、出像素單元的成像范圍時，局域的濃度漲落產生干涉強度變化的動態散斑。

選擇短曝光的相機工作模式，旨在保證相機的曝光時間足夠短，以捕捉頻率較高的動態散斑信號的瞬時狀態，而非散斑信號強度的變化積分值。

步驟2、同步觸發源以頻率F₀(100/s≤F₀≤300/s)發出n(n為大于或等于10的自然數)次同步觸發信號，分別作用于眼底照明光路(1)和眼底成像光路(2)；

①眼底照明光路(1)中光源控制器接收到所述頻率為F₀、n次發出的同步觸發信號，n次觸發激光光源以頻率F₀出射激光，所述n次出射的激光經擴束后由分光鏡反射，產生的n次反射光以所述頻率F₀通過接目物鏡照射人眼；

②眼底成像光路(2)中，由人眼以所述頻率F₀、n次反射的激光散斑信號經由分光鏡透射到成像目鏡，COMS相機接收到所述同步觸發源以頻率F₀發出的n個同步觸發信號，n次連續采集以所述頻率F₀透過成像目鏡的n張散斑圖像，每張散斑圖像上有m(m為面陣相機的像素單元個數)個散斑光強點，所述F₀同時為采樣幀率；