[發明專利]一種基于OCT的雙模式光學微造影成像系統

在審

• 申請號: 201711041270.7
• 申請日: 2017-10-31
• 公開（公告）號: CN107692977A
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 田潔
• 申請（專利權）人: 天津海仁醫療技術有限公司;天津恒宇醫療科技有限公司
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00
• 代理公司: 天津市尚文知識產權代理有限公司12222
• 代理人: 張東浩

技術領域

本發明涉及一種成像系統，特別涉及一種基于OCT的雙模式光學微造影成像系統。

背景技術

光學相干層析技術（Optical Coherence Tomography，簡稱OCT）是一種新型的生物醫學光學成像方式，它可以對被測樣品進行在體的無損成像。由于其高分辨率、非侵入和無輻射等優點，已經在許多領域有著廣泛的應用，具有良好的發展前景。OCT可以實現微米級軸向分辨率（<10 μm），為體內亞細胞生物測定提供高精度深度圖像。OCT技術的另一個重要特性是其高度可縮放的成像深度，即深度范圍。 最常見的商業OCT系統的深度范圍通常為2至4mm，大多數應用于視網膜和內窺鏡成像。

在醫學上，基于人體組織血流檢測進行診斷某些疾病的技術也起到愈發重要的作用。激光散斑血流成像技術、多普勒OCT血流檢測技術、基于OCT的血管造影成像。其中，血管造影成像通過測量OCT信號的幅度，相位和復數值的變化來構建功能性3D血管成像或血液灌注圖。據報道，血管造影成像已經在流速較慢的毛細血管中達到較高的靈敏度。血管造影方法已成功應用于人體皮膚微循環血管成像。但是，血管造影成像的成像范圍較小，通常只有幾平方毫米。而在臨床檢測中，醫生需要通過多次檢測才可以確定病灶區域。并且，如果病灶區域范圍較大，則需要多次掃描拼接，降低了掃描的準確性，使掃描結果誤差增大。所以急需一種系統可以先檢測較大視野內的血管組織，然后快速定位到病灶區域進行掃描。

本發明提出一種基于OCT的雙模式光學微造影成像系統，通過在樣品臂中使用長焦距透鏡實現廣域模式；使用放大透鏡實現高分辨模式。通過計算機同時控制樣品臂和參考臂，使兩種模式快速切換。

例如，在專利文獻201510390567.9中提到一種雙空間載頻技術拓展OCT成像深度的方法與系統，在一套系統中分別設置了兩套掃描振鏡系統來掃描不同深度的圖像，但是兩套振鏡極大增加了系統的成本，并且對應需要較大光功率的光源，進一步增加了成本。本發明在樣品臂中只更換了透鏡，針對不同掃描面積實現雙模式成像，其目的在于在醫學診斷中，極大提高了系統掃描的準確性和實用性能。在專利文獻201620806921.1中，為方便拆機沖調而發明的一種OCT參考臂自動調節裝置，利用將反射鏡安裝于控制臺進行調節。而本發明是為了實現雙模式成像所設置的可調參考臂，且是用計算機進行完全控制，更加方便、準確和快捷。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于OCT的雙模式光學微造影成像系統，它能夠解決現有技術的不足，目前的血管造影成像的成像范圍較小，通常只有幾平方毫米，而在臨床檢測中，醫生需要通過多次檢測才可以確定病灶區域；本發明的雙模式系統在臨床檢測中可以使醫生更加迅速定位病灶區域進行掃描，節約了檢測時間，同時提高了檢測的準確度，極大提高了基于OCT的光學微造影成像系統的實用性。

本發明的技術方案：一種基于OCT的雙模式光學微造影成像系統，其特征在于：它包括光源、指示光、環形器、耦合器、可調節參考臂、可調節樣品臂、光譜儀、采集卡以及計算機；所述光源發出的掃描激光的光信號經過環形器和耦合器后分別進入可調節參考臂和可調節樣品臂，從可調節參考臂和可調節樣品臂返回的光在耦合器中發生干涉，形成相干光；返回的相干光經過環形器由光譜儀采集；所述光譜儀采集光信號，并把光信號轉換為模擬信號；所述采集卡采集模擬信號，并傳輸到計算機；所述計算機進行信號處理、系統成像和系統控制；所述可調節樣品臂包括實現廣域模式的長焦距透鏡和實現高分辨模式的放大透鏡；所述可調節參考臂包括分別與所述可調節樣品臂的廣域模式和高分辨模式對應的不同光程模式；所述可調節參考臂和可調節樣品臂通過計算機控制并進行模式轉換；所述指示光經過耦合器分別進入可調節參考臂和可調節樣品臂。

所述光源的中心波長為1310 nm，帶寬為60 nm。

所述指示光使用660 nm的紅光，為掃描位置提供指示的作用。

所述光源發出的光信號經過環形器和耦合器分成兩路，10%的光進入可調節參考臂，90%的光進入可調節樣品臂。

所述可調節樣品臂的長焦距透鏡和放大透鏡安裝在電動旋轉架上；所述電動旋轉架安裝在電動支架上；所述電動旋轉架通過由計算機控制的電動馬達驅動；廣域模式時，旋轉架旋轉，使掃描光傳輸到長焦距透鏡的中心位置，且透鏡與光傳輸方向垂直；高分辨模式時，旋轉架旋轉，使掃描光傳輸到放大透鏡的中心位置，且透鏡與光傳輸方向垂直。

所述長焦距透鏡的焦距為75mm，放大透鏡的放大倍數為10倍。