[發明專利]一種光學相干斷層血管造影裝置及方法

有效

• 申請號: 201611235344.6
• 申請日: 2016-12-28
• 公開（公告）號: CN108245130B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 高萬榮;史偉松;陳朝良
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 薛云燕

1.一種光學相干斷層血管造影方法，其特征在于，該方法基于光學相干斷層血管造影裝置，該裝置包括高速掃頻激光光源（1）、環流器（2）、光纖耦合器（3）、第一偏振控制器（4）、準直透鏡（5）、匯聚透鏡（6）、平面反射鏡（7）、第二偏振控制器（8）、手持式探測臂（9）、平衡探測器（11）、數據采集卡（12）、信號處理系統（13）；

所述環流器（2）通過光纖分別與高速掃頻激光光源（1）、光纖耦合器（3）和平衡探測器（11）連接，光纖耦合器（3）通過光纖分別與平衡探測器（11）、準直透鏡（5）和手持式探測臂（9）連接；光纖耦合器（3）和準直透鏡（5）之間設有第一偏振控制器（4），連接光纖耦合器（3）和準直透鏡（5）的光纖扭繞在第一偏振控制器（4）上；光纖耦合器（3）和手持式探測臂（9）之間設有第二偏振控制器（8），連接光纖耦合器（3）和手持式探測臂（9）的光纖扭繞在第二偏振控制器（8）上；準直透鏡（5）、匯聚透鏡（6）和平面反射鏡（7）順次共光軸設置，數據采集卡（12）通過信號傳輸線分別與高速掃頻激光光源（1）、平衡探測器（11）和信號處理系統（13）連接；

所述高速掃頻激光光源（1）發出掃頻光，通過光纖進入環流器（2），再通過光纖進入光纖耦合器（3），光纖耦合器（3）將掃頻光分為兩束：一束掃頻光進入準直透鏡（5），經準直透鏡（5）準直后，準直光射入匯聚透鏡（6），經匯聚透鏡（6）匯聚到平面反射鏡（7）上，再由平面反射鏡（7）反射，沿原路返回光纖耦合器（3）；另一束掃頻光進入手持式探測臂（9）照射到皮膚樣品（10）上，皮膚樣品（10）的后向散射光沿原路返回光纖耦合器（3）；光纖耦合器（3）中的皮膚樣品（10）的后向散射光和平面反射鏡（7）的反射光在光纖耦合器（3）發生干涉，干涉光再分為兩束：一束干涉光進入環流器（2），然后從環流器（2）中出射并進入平衡探測器（11）的正輸入端；另一束干涉光通過光纖直接進入平衡探測器（11）的負輸入端；

所述平衡探測器（11）將探測到的干涉光強信號轉換成電信號，并將探測到的兩束干涉光信號做相減處理，從而消除共模噪聲，轉換后的電信號由數據采集卡（12）進行采集，并且每次A掃信號由高速掃頻激光光源（1）輸出的同步信號觸發數據采集卡（12）進行采集，最后將采集到的數據通過信號傳輸線傳輸到信號處理系統（13）進行數據處理，獲得皮膚樣品（10）的結構圖像與微血管分布圖像；

方法包括以下步驟：

步驟1，根據系統橫向分辨率確定B掃方向上的采樣頻率，連續兩次A掃之間的平均距離為橫向分辨率的1/3；

步驟2，設置C掃振鏡的控制信號為階梯信號，每個幅度的延遲時間為完成兩次B掃的時間，而階梯信號的電壓幅度差對應掃描光束的位移為橫向分辨率；

步驟3，設置數據采集卡的外部觸發信號，使其與B掃振鏡起始位置時對應的時刻同步，然后將數據采集卡采集的信號傳輸到信號處理系統中；

步驟4，對每次A掃信號進行傅里葉變換重構樣品的復解析信號，再通過計算對數尺度強度差分信號在深度方向上標準差來重構3D微血流分布；

步驟4所述通過計算對數尺度強度差分信號在深度方向上標準差來重構3D微血流分布，具體如下：

對每一橫向位置處兩次B掃對數尺度強度信號進行相減，得到差分圖像，其中靜態信號將趨近于0，動態信號值遠大于0；然后沿著深度方向，計算所設定深度范圍內差分圖像的標準差，即可重構出該深度范圍微血流正面投影圖；如果進行3D微血管分布成像，將深度方向窗口設置為3個像素，在整個深度范圍內滑動窗口即可獲得3D圖。