[發明專利]敏捷成像系統

有效

• 申請號: 201710379882.0
• 申請日: 2013-07-26
• 公開（公告）號: CN107252302B
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: A·E·凱布爾;V·賈亞拉曼;B·M·波特賽義德;P·海姆;A·戴維斯;J·Y·蔣;S·巴里
• 申請（專利權）人: 統雷有限公司;普雷維烏姆研究公司
• 主分類號: A61B3/12
• 分類號: A61B3/12;A61B5/00;G01N21/17
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 鄭勇

公開了一種針對光學相干斷層掃描成像的使用包括波長可調諧VCL激光器的可調諧源的敏捷光學成像系統。該可調諧源具有長的相干長度和高的掃頻重復率，并且能夠在運行中改變掃頻軌跡、掃頻速度、掃頻重復率、掃頻和發射波長范圍以支持多個模式的OCT成像。該成像系統還提供新的增強的動態范圍成像能力用于容納明亮反射。多尺度成像能力允許三維尺度數量級之上的測量。用于產生波形以驅動可調諧激光器在靈活和敏捷模式下的運行的成像系統和方法也有所說明。

分案申請

本申請是于2013年7月26日提交的申請號為CN201380048698.8，發明創造名稱為“敏捷成像系統”的分案申請。

相關申請的交叉引用

本申請要求2012年7月27日提交的目前未決的美國臨時專利申請No.61/676,876的權益。美國臨時專利申請61/676,876的公開和全部指導通過引用結合到本發明中。

技術領域

本發明涉及光學相干斷層掃描(Optical Coherence Tomography，OCT)成像領域。

背景技術

光學相干斷層掃描(OCT)是一種非侵入的干涉光學成像技術，其能產生組織和其它散射或反射材料的微米分辨率2D和3D圖像。OCT常常用于生物醫學成像或材料檢驗。在1991年第一個示范用于人眼和冠狀動脈的成像，由此OCT被確定為診斷和監控眼病治療的臨床標準。OCT也用于血管內的血小板成像以評估心臟病，癌活組織檢查成像，發展生物學研究，藝術品保藏，工業檢查，度量衡學，和質量保證。通常地，OCT可用于受益于表層下成像、表面輪廓形成、運動表征、流體流動表征、折射率測量、雙折射表征、散射表征或距離測量的應用。

光學相干斷層掃描使用干涉圖來確定樣品的空間相關的特性，所述干涉圖是通過將來自樣品的光背面散射或背反射與來自基準臂的光結合而獲得的，如圖1A所示。時域OCT(TDOCT)成像原理用于第一種示范和OCT的民用產品。然而，已經知道TDOCT對于獲取OCT數據是慢的技術。傅立葉域OCT(FD-OCT)使比TDOCT快幾個數量級的成像速度成為可能并且已成為當前研究和商用的標準的?？捎脤掝l帶光源、干涉計、分光計和線掃描相機來實現傅立葉域OCT，被稱為頻域OCT(SD-OCT)，如圖1B所示。掃描光橫跨樣品(圖1C)允許收集完整的反射率對深度分布曲線，稱為A掃描(圖1D)，用于每一個檢查點。依次掃描和組合獲取的A-掃描允許形成2D圖像，稱為B-掃描(圖1E)。通過在兩個方向上橫跨樣品的掃描也形成了3D體積(圖1F)。還可以用席卷波長光源、干涉計、檢測器和模擬數字轉換器(A/D)來實現傅立葉域OCT，稱為掃頻光源OCT(SS-OCT)或光頻域成像(OFDI)，如圖2A和2B所示。對于本發明的目的，掃頻光源OCT和OFDI是等效的。傅立葉域OCT的這兩個變種，頻域OCT和掃頻光源OCT，代表了成像技術的現有狀態。

頻域OCT隨著成像深度的增加會遭受OCT靈敏度的固有的和成問題的損耗，常常被稱為靈敏度滾降、靈敏度失落或靈敏度下降。OCT靈敏度隨著深度增加的損耗是由，分光計分辨率限制造成的干涉條紋可見度減少、在像素寬度上集成多個波長，以及像素間的串擾等而導致的，如Hu,Pan,和Rollins在應用光學Vol.46，No.35,pp.8499-8505上發表的論文Analytical model of spectrometer-based two-beam spectral interferometry,和Bajraszewski等人在光學快報Vol.16,No.6,pp.4163-4176,2008上發表的論文Improvedspectral optical coherence omographyusing optical frequency comb,所述的。