[發明專利]一種基于OCT技術測量血氧飽和度的系統及方法

在審

• 申請號: 201811564566.1
• 申請日: 2018-12-20
• 公開（公告）號: CN109431518A
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: 黎思娜;韓定安;曾亞光;岑穎珊;易俊
• 申請（專利權）人: 佛山科學技術學院
• 主分類號: A61B5/1455
• 分類號: A61B5/1455
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 謝泳祥

1.一種基于OCT技術測量血氧飽和度的系統，其特征在于：包括：寬帶光源、光纖耦合器、參考臂光路系統、樣品臂光路系統、光譜儀和電腦處理終端，所述參考臂光路系統包括第一偏振控制器、第一準直器、第一濾波片、第一透鏡和第一反射鏡，所述第一偏振控制器分別與第一準直器、光纖耦合器通過光纖連接，所述第一準直器、第一濾波片、第一透鏡和第一反射鏡沿著光束入射方向依次排列；

所述樣品臂光路系統包括：第二偏振控制器、第二準直器、第二濾波片、二維振鏡、第二透鏡和第二反射鏡，所述第二偏振控制器分別與第二準直器和光纖耦合器通過光纖連接，所述第二準直器、第二濾波片和二維振鏡沿著光束入射方向依次排列，所述第二濾波片通過二維振鏡的反射面與第二透鏡光線連接，所述第二反射鏡以45°的入射角反射第二透鏡的透射光，并將其反射至待測眼球；

所述光纖耦合器分別與所述寬帶光源、光譜儀通過光纖連接，所述光譜儀與電腦處理終端相連接；

所述寬帶光源發出的光束進入光纖耦合器，光束按照20:80的分光比被分成第一光束和第二光束，所述第一光束進入第一準直器，所述第二光束進入第二準直器；

第一光束進入參考臂光路系統后在第一反射鏡的反射作用下，原路返回光纖耦合器，所述第二光束通過樣品臂光路系統后射入待測眼球，從待測眼球返回的后向散射光沿第二光束的光路原路返回光纖耦合器，并與第一光束發生干涉，產生干涉信號；光纖耦合器將干涉信號傳遞給光譜儀。

2.根據權利要求1所述的一種基于OCT技術測量血氧飽和度的系統，其特征在于：所述光譜儀包括沿入射光方向依次設置的連接器、第三透鏡、光柵、第四透鏡和CCD相機，所述CCD相機與電腦處理終端相連接。

3.根據權利要求1所述的一種基于OCT技術測量血氧飽和度的系統，其特征在于：所述第一濾波片和第二濾波片均為帶通濾波片。

4.根據權利要求2所述的一種基于OCT技術測量血氧飽和度的系統，其特征在于：所述CCD相機為線陣CCD相機。

5.根據權利要求4所述的一種基于OCT技術測量血氧飽和度的系統，其特征在于：所述光柵為體相位全息透射光柵。

6.根據權利要求5所述的一種基于OCT技術測量血氧飽和度的系統，其特征在于：所述電腦處理終端與CCD相機之間設有圖像采集卡和數據采集卡，所述圖像采集卡分別與電腦處理終端、CCD相機相連接，所述數據采集卡分別與電腦處理終端、CCD相機相連接。

7.根據權利要求6所述的一種基于OCT技術測量血氧飽和度的系統，其特征在于：所述圖像采集卡的型號為NI-PCI1429。

8.根據權利要求6所述的一種基于OCT技術測量血氧飽和度的系統，其特征在于：所述數據采集卡的型號為NI-PCI6713。

9.一種基于OCT技術測量血氧飽和度的方法，其特征在于：利用權利要求2-8中任一項所述的一種基于OCT技術測量血氧飽和度的系統，所述方法包括：

對待測眼球上的待測位置進行多次采集干涉信號，將采集所得的干涉信號發送到電腦處理終端；

對采集所得的干涉信號進行降維PCA算法處理，分別得到靜態散斑信號和動態散斑信號；

根據含氧血紅蛋白和脫氧血紅蛋白在720nm～800nm和800nm～880nm這兩個波段的吸收摩爾吸光系數的差異，從所述靜態散斑信號和動態散斑信號得到含氧血紅蛋白濃度和脫氧血紅蛋白濃度；

將得到的含氧血紅蛋白濃度和脫氧血紅蛋白濃度相減得出所述待測位置的血氧飽和度。

10.根據權利要求9所述的一種基于OCT技術測量血氧飽和度的方法，其特征在于：所述采集干涉信號包括：

寬帶光源發出的光束進入光纖耦合器，光束按照20:80的分光比被分成第一光束和第二光束；

所述第一光束、第二光束分別射入第一偏振控制器、第二偏振控制器；

所述第一光束通過第一偏振控制器后射入第一準直器，經過第一準直器準直平行后進入第一濾波片進行波段選擇后射出，出射光射入第一透鏡，經過第一透鏡聚焦的透射光射向第一反射鏡并發生反射，反射光沿第一光束的光路原路返回光纖耦合器；

所述第二光束經過第二偏振控制器后，射入第二準直器，所述第二光束經過第二準直器準直平行后進入第二濾波片進行波段選擇后射出，出射光通過二維振鏡射入第二透鏡，經過第二透鏡聚焦后的透射光射向第二反射鏡，第二反射鏡以45°的入射角反射第二透鏡的透射光，并將其反射至待測眼球，從待測眼球返回的后向散射光沿第二光束的光路原路返回光纖耦合器，并與第一光束光路原路返回光纖耦合器的反射光發生干涉產生干涉信號，光纖耦合器將干涉信號傳遞到光譜儀中，干涉信號經過連接器后透過第三透鏡射入光柵，光柵將干涉信號按波長分光，分光后的光信號經過第四透鏡聚焦后，射入CCD相機，CCD相機將接收到的光信號傳遞給電腦處理終端。