[發明專利]一種磁動式光學相干層析成像系統及其磁場調制方法

有效

• 申請號: 201910590524.3
• 申請日: 2019-07-02
• 公開（公告）號: CN110261309B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 趙玉倩;馬振鶴;劉簫笛;雙春梅
• 申請（專利權）人: 東北大學秦皇島分校
• 主分類號: G01N21/01
• 分類號: G01N21/01;G01N21/45
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 李興林

本發明公開了一種磁動式光學相干層析成像系統及其磁場調制方法。該系統包括包括OCT裝置和磁調制裝置，所述OCT裝置包括控制系統、光信號收發模塊、樣品臂和參考臂，進入樣品臂的光信號依次通過所述掃描振鏡、準直和聚焦透鏡組入射至所述樣品臺，所述樣品臺上的樣品將經過雙向磁場調制后的光散射后依次沿所述樣品臺、準直和聚焦透鏡組、掃描振鏡反射回來和參考臂反射回來的光進行干涉，所述干涉信號進入所述光信號收發模塊，所述控制系統根據干涉信號進行數據處理后得到樣品的結構圖和樣品運動狀況的相位圖。本發明提供的磁動式光學相干層析成像系統及其磁場調制方法，它既可以實現快速調制，也可以降低不必要的能耗，有效延長工作時間。

技術領域

本發明涉及磁動式光學相干層析成像系統技術領域，特別是涉及一種磁動式光學相干層析成像系統及其磁場調制方法。

背景技術

光學相干層析成像系統(OCT)是一種可以在臨床和研究應用中提供高分辨率的橫斷面成像方法。磁動式光學相干層析成像系統(MM-OCT)是OCT的功能擴展，其原理就是利用OCT檢測受外部磁場調制的組織內順磁性納米粒子(MNPS)運動狀況，以實現對納米粒子的示蹤。根據MM-OCT理論，在施加外部調制磁場后，MM-OCT信號強度依賴于由外部磁場引起的MNPS的位移與速度。MM-OCT成像時，MNPS分布于生物組織內，其運動受組織的粘彈性限制。有效的磁場調制方法，可加快MNPS運動，進而提高系統信噪比和采集速度。

題目為“Dual-coil magnetomotive optical coherence tomography forcontrast enhancement in liquids”的期刊公開介紹了一種雙線圈調制方法，兩線圈同軸上下放置并交替施加驅動電流，即任一瞬時僅有一個磁場驅動MNPS運動，樣品置于兩線圈中間軸線附近，這種方法變被動恢復為主動，提高了調制速度和采集速度，增大了成像的信噪比。但是該方法雙線圈由于互感造成的能耗很大，且電磁線圈在工作時會產熱，如不進行水冷或其他降溫措施，很難實現長時間工作。相較而言，靜磁長能耗較小，適合長時間工作。

發明內容

本發明提供一種磁動式光學相干層析成像系統及其磁場調制方法，提供基于靜磁場屏蔽的組織內順磁性納米粒子調制的方式，它既可以實現快速調制，也可以降低不必要的能耗，有效延長工作時間。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種磁動式光學相干層析成像系統，包括OCT裝置和磁調制裝置，所述OCT裝置包括控制系統、光信號收發模塊、樣品臂和參考臂，所述光信號收發模塊發送兩路光信號，一路光信號進入所述樣品臂，一路光信號進入所述參考臂，所述磁調制裝置利用雙靜磁場交替屏蔽的方法實現對樣品臺上樣品的雙向磁場調制，所述樣品臂包括掃描振鏡、準直和聚焦透鏡組、樣品臺，所述磁調制裝置包括固定架、A磁棒、B磁棒、A扇葉盤、B扇葉盤、電機和電源裝置，所述電源裝置為所述電機提供電壓，所述固定架的上端固定安裝有所述A磁棒，所述固定架的下端設置有與所述A磁棒相對設置的B磁棒，所述固定架上還設置有所述樣品臺，所述樣品臺與所述B磁場位于同一側，所述電機的輸出軸上設置有所述A扇形盤和B扇形盤，所述A扇形盤和B扇形盤通過鍵槽周向定位在所述電機的輸出軸上，所述A扇形盤設置在所述樣品臺和A磁棒之間，所述B扇形盤設置在所述樣品臺和B磁棒之間，進入樣品臂的光信號依次通過所述掃描振鏡、準直和聚焦透鏡組入射至所述樣品臺，所述樣品臺上的樣品將經過雙向磁場調制后的光散射后依次沿所述樣品臺、準直和聚焦透鏡組、掃描振鏡反射回來和參考臂反射回來的光進行干涉，所述干涉信號進入所述光信號收發模塊，所述光信號收發模塊將所述干涉信號發射給所述控制系統，所述控制系統根據干涉信號進行數據處理后得到樣品的結構圖和樣品運動狀況的相位圖。

可選的，所述控制系統為數據處理器或電腦。

可選的，所述掃描振鏡包括X掃描振鏡和Y掃描振鏡。

可選的，所述A扇葉盤和B扇葉盤采用的材質為鐵鎳合金板。