[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于OCT技術(shù)測(cè)量血氧飽和度的系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811564566.1
• 申請(qǐng)日: 2018-12-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109431518A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黎思娜;韓定安;曾亞光;岑穎珊;易俊
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): A61B5/1455
• 分類(lèi)號(hào): A61B5/1455
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 謝泳祥

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于OCT技術(shù)測(cè)量血氧飽和度的系統(tǒng)及方法，包括：寬帶光源、光纖耦合器、參考臂光路系統(tǒng)、樣品臂光路系統(tǒng)、光譜儀和電腦處理終端，所述參考臂光路系統(tǒng)包括第一偏振控制器、第一準(zhǔn)直器、第一濾波片、第一透鏡和第一反射鏡，所述樣品臂光路系統(tǒng)包括：第二偏振控制器、第二準(zhǔn)直器、第二濾波片、二維振鏡、第二透鏡和第二反射鏡，所述光纖耦合器分別與所述寬帶光源、光譜儀通過(guò)光纖連接，所述光譜儀與電腦處理終端相連接；本發(fā)明通過(guò)光學(xué)相干層析技術(shù)對(duì)待測(cè)眼球的血氧飽和度進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)控制二維振鏡實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)位置進(jìn)行多次干涉信號(hào)的采集，測(cè)量過(guò)程不直接接觸待測(cè)眼球，可連續(xù)測(cè)量且不會(huì)對(duì)待測(cè)眼球造成損傷，提高測(cè)量效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及血氧飽和度測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)涉及一種基于OCT技術(shù)測(cè)量血氧飽和度的系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

眼底視網(wǎng)膜集中著大量的毛細(xì)血管，而血氧飽和度SpO₂檢測(cè)技術(shù)能夠準(zhǔn)確客觀的輔助醫(yī)生對(duì)病人某些眼科疾病的早期預(yù)防與診斷，減輕患者的病痛與經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)等。研究表明，某些疾病產(chǎn)生的初期會(huì)伴隨著其血液的血氧飽和度(SpO₂)發(fā)生異常。例如：青光眼、糖尿病視網(wǎng)膜病變、老年人的黃斑病、白內(nèi)障等都會(huì)引起眼底血管中SpO₂的改變，且視網(wǎng)膜缺氧還可能會(huì)導(dǎo)致視網(wǎng)膜神經(jīng)元變性、光感受器受損、沒(méi)有血流通過(guò)新生成血管等病癥。因此，發(fā)展一種對(duì)人體的SpO₂可測(cè)量可視化技術(shù)可極大輔助于部分眼科疾病的早期診斷與治療。目前，現(xiàn)有測(cè)量SpO₂的技術(shù)主要有有創(chuàng)的血氧分析法和無(wú)創(chuàng)的血氧分析法。

上述所述的方法雖可對(duì)SpO₂進(jìn)行成像，但都存在著各自的缺陷。例如：有創(chuàng)檢測(cè)結(jié)果雖準(zhǔn)確性高，但卻耗時(shí)、不能連續(xù)測(cè)量且對(duì)生物活體有損傷。無(wú)創(chuàng)的血氧儀只能測(cè)量生物體內(nèi)氧含量，還無(wú)法做到全面解析氧代謝過(guò)程，而眼底視網(wǎng)膜主要分布的是大量的毛細(xì)血管為主，該方法無(wú)法做到相對(duì)比動(dòng)靜脈更小面積的毛細(xì)血管進(jìn)行SpO₂成像。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種在非接觸、無(wú)創(chuàng)情況下，結(jié)合光學(xué)相干層析成像技術(shù)，采用PCA算法對(duì)眼底血管的SpO₂濃度進(jìn)行測(cè)量的系統(tǒng)和方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題的解決方案是：一種基于OCT技術(shù)測(cè)量血氧飽和度的系統(tǒng)，包括：寬帶光源、光纖耦合器、參考臂光路系統(tǒng)、樣品臂光路系統(tǒng)、光譜儀和電腦處理終端，所述參考臂光路系統(tǒng)包括第一偏振控制器、第一準(zhǔn)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(zhǔn)直器、光纖耦合器通過(guò)光纖連接，所述第一準(zhǔn)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(tǒng)包括：第二偏振控制器、第二準(zhǔn)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(zhǔn)直器和光纖耦合器通過(guò)光纖連接，所述第二準(zhǔn)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(guò)二維振鏡的反射面與第二透鏡光線(xiàn)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(cè)眼球；

所述光纖耦合器分別與所述寬帶光源、光譜儀通過(guò)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(fā)出的光束進(jìn)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(jìn)入第一準(zhǔn)直器，所述第二光束進(jìn)入第二準(zhǔn)直器；

第一光束進(jìn)入?yún)⒖急酃饴废到y(tǒng)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(guò)樣品臂光路系統(tǒng)后射入待測(cè)眼球，從待測(cè)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(fā)生干涉，產(chǎn)生干涉信號(hào)；光纖耦合器將干涉信號(hào)傳遞給光譜儀。

進(jìn)一步，所述光譜儀包括沿入射光方向依次設(shè)置的連接器、第三透鏡、光柵、第四透鏡和CCD相機(jī)，所述CCD相機(jī)與電腦處理終端相連接。