[發(fā)明專利]一種對(duì)視網(wǎng)膜內(nèi)核層微細(xì)血管自適應(yīng)光學(xué)成像的系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610348747.5
• 申請(qǐng)日: 2016-05-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105942972B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宣麗;李大禹;王少鑫;張佩光;曹召良;穆全全;楊程亮;姚麗雙;劉永剛;彭增輝;徐煥宇;張杏云;王啟東;王玉坤;楊樂(lè)寶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
• 主分類號(hào): A61B3/12
• 分類號(hào): A61B3/12;A61B3/14
• 代理公司: 長(zhǎng)春菁華專利商標(biāo)代理事務(wù)所(普通合伙)22210
• 代理人: 南小平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于眼底顯微成像技術(shù)領(lǐng)域，涉及眼波像差自適應(yīng)校正光學(xué)成像技術(shù)中微細(xì)血管層的快速捕捉以及自適應(yīng)像差校正的高清晰成像的方法，具體地說(shuō)是一種無(wú)需造影劑的對(duì)直徑10微米以下視網(wǎng)膜微細(xì)血管自適應(yīng)光學(xué)成像的系統(tǒng)。

背景技術(shù)

眼球是個(gè)復(fù)雜的具有自調(diào)焦功能、且隨時(shí)可能下意識(shí)動(dòng)作的光學(xué)系統(tǒng)。人眼的構(gòu)造可以類比于照相機(jī)的光學(xué)結(jié)構(gòu)，照相機(jī)的鏡頭是由角膜、晶狀體、前房和后房、玻璃體以及起調(diào)焦作用的睫狀體所組成，照相機(jī)的光探測(cè)器就是人眼眼底視網(wǎng)膜上的視覺(jué)細(xì)胞。視網(wǎng)膜為10層半透明組織結(jié)構(gòu)，視覺(jué)細(xì)胞位于最底層，當(dāng)人眼要看清一個(gè)物體時(shí)，睫狀體會(huì)相對(duì)物體發(fā)出的光束自動(dòng)調(diào)整晶狀體的曲率，使入眼光束聚焦在視網(wǎng)膜小凹處的視覺(jué)細(xì)胞層上，形成物像共軛的光學(xué)成像光路，這是人眼看清物體時(shí)的自調(diào)焦生物功能。

臨床使用眼底相機(jī)對(duì)人眼眼底成像時(shí)，是用一光源通過(guò)瞳孔照射眼底，然后將視網(wǎng)膜反射的光束導(dǎo)入相機(jī)中。為獲得足夠的成像能量，需要擴(kuò)瞳。當(dāng)人眼從明亮環(huán)境進(jìn)入暗室瞳孔會(huì)在幾分鐘內(nèi)由1mm擴(kuò)大到4mm～6mm，此時(shí)即使是無(wú)屈光不正的眼睛也不可避免地存在光學(xué)像差，采用散瞳劑也同樣使人眼產(chǎn)生光學(xué)像差，因此臨床所用的眼底相機(jī)很難看清20μm以下的血管。

從上個(gè)世紀(jì)九十年代起，人們開(kāi)始探討自適應(yīng)眼波像差校正技術(shù)在眼底成像中的應(yīng)用。

液晶波前校正器具有十萬(wàn)到百萬(wàn)個(gè)驅(qū)動(dòng)像素，校正精度高，重復(fù)性好，可以進(jìn)行單次探測(cè)的開(kāi)環(huán)校正，最大限度地降低入射人眼的光能使用量，安全程度提高，更利于應(yīng)用在眼底自適應(yīng)光學(xué)成像系統(tǒng)上。基于液晶波前校正器的眼底自適應(yīng)光學(xué)成像系統(tǒng)如圖1所示，其中點(diǎn)劃線為光軸，1為人眼，2為第一透鏡，3為第二透鏡，4為第三透鏡，5為第四透鏡，6為液晶波前校正器，7為折軸反射鏡，8為波前探測(cè)器，9為偏振分光棱鏡，10為位于第四透鏡5焦點(diǎn)處的成像相機(jī)。當(dāng)眼底照明光源將單一波長(zhǎng)光束即單色光束入射到人眼1的視網(wǎng)膜時(shí)，會(huì)有部分光被視網(wǎng)膜組織反射，反射出人眼1的準(zhǔn)平行光束中帶有人眼像差，該光束經(jīng)過(guò)第一透鏡2和第二透鏡3成為與液晶波前校正器6口徑匹配的平行光束，經(jīng)過(guò)液晶波前校正器6的反射、又經(jīng)第二透鏡3、折軸反射鏡7和第三透鏡4成為與波前探測(cè)器8口徑匹配的平行光束，再經(jīng)過(guò)一個(gè)偏振分光棱鏡9分成反射的S偏振光束和透射的P偏振光束，其中S偏振光束進(jìn)入波前探測(cè)器8，由波前探測(cè)器8將人眼1的像差信息探測(cè)出來(lái)，再控制液晶波前校正器6對(duì)P偏振光束進(jìn)行波前校正，消除像差后的P偏振光束透過(guò)偏振分光棱鏡9、又經(jīng)過(guò)第四透鏡5聚焦于成像相機(jī)10，在成像相機(jī)10上呈現(xiàn)無(wú)像差的高分辨視網(wǎng)膜圖像。

實(shí)際上視網(wǎng)膜組織中視覺(jué)細(xì)胞層的反射率最高，所以圖1中波前探測(cè)器8探測(cè)到的人眼像差是視覺(jué)細(xì)胞層到人眼出光處的像差，相應(yīng)液晶波前校正器6會(huì)準(zhǔn)確校正波前探測(cè)器8探測(cè)到的人眼像差，因此眼底反射光束經(jīng)過(guò)自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)準(zhǔn)確校正像差后，只有視覺(jué)細(xì)胞層的光束會(huì)在第四透鏡5的焦面聚焦，從而在成像相機(jī)10上呈現(xiàn)視覺(jué)細(xì)胞的清晰圖像。

關(guān)于液晶自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)在眼底成像中的應(yīng)用，已在中國(guó)專利公報(bào)上公開(kāi)，如“視度自調(diào)節(jié)液晶自適應(yīng)像差校正視網(wǎng)膜成像的光學(xué)系統(tǒng)”(公開(kāi)號(hào)CN101766472A，專利號(hào)ZL 200910266651.4)，“能量高效利用的液晶自適應(yīng)像差校正視網(wǎng)膜成像裝置”(公開(kāi)號(hào)CN101797149A，專利號(hào)Z300910215480.2)，“普適性液晶自適應(yīng)像差校正視網(wǎng)膜成像系統(tǒng)”(公開(kāi)號(hào)CN101791212A，專利號(hào)Z300910266664.1)，使得該技術(shù)具有安全、普適的優(yōu)勢(shì)。但是這三個(gè)專利，沒(méi)能解決位于視網(wǎng)膜內(nèi)核層的直徑10微米以下微細(xì)血管很難進(jìn)入自適應(yīng)系統(tǒng)成像視場(chǎng)的問(wèn)題，成像視場(chǎng)在縱向上總是位于視覺(jué)細(xì)胞層上，看不到位于視網(wǎng)膜內(nèi)核層的直徑10微米以下微細(xì)血管，這是眼底自適應(yīng)校正光學(xué)成像技術(shù)的普遍問(wèn)題，故至今還未實(shí)用化。