[發明專利]一種基于光學多普勒成像的口腔軟組織的檢測裝置及方法

在審

• 申請號: 202010022489.8
• 申請日: 2020-01-09
• 公開（公告）號: CN111000532A
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 張余寶;朱羿叡;劉嚴歡;謝成峰;史久林;何興道
• 申請（專利權）人: 南昌航空大學
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00;A61B5/026
• 代理公司: 南昌智旭知識產權代理事務所(普通合伙) 36138
• 代理人: 周超

1.一種基于光學多普勒成像的口腔軟組織的檢測裝置，其特征在于，上述裝置包括掃頻激光器(01)、一分二90:10光耦合器(02)、光環形器一(03)、三槳偏振控制器一(04)、散射補償器一(05)、聚焦透鏡(06)、介質膜反射鏡(07)、二分二光耦合器(08)、光環形器二(09)、三槳偏振控制器二(10)、色散補償器二(11)、二維掃描振鏡(12)、掃描透鏡(13)、光電平衡探測器(14)、12位數據采集卡(15)、計算機(16)；掃頻激光器(01)連接一分二90:10光耦合器(02)，一分二90:10光耦合器(02)分別連接光環形器一(03)和光環形器二(09)，其中光環形器一(03)分別依次連接三槳偏振控制器一(04)、散射補償器一(05)、聚焦透鏡(06)、介質膜反射鏡(07)，光環形器二(09)依次連接槳偏振控制器二(10)、色散補償器二(11)、二維掃描振鏡(12)，二維掃描振鏡(12)連接計算機(16)，且光環形器一(03)和光環形器二(09)均連接到二分二光耦合器(08)，二分二光耦合器(08)連接光電平衡探測器(14)再到12位數據采集卡(15)，12位數據采集卡(15)連接計算機(16)。

2.如權利要求1所述的基于光學多普勒成像的口腔軟組織的檢測裝置，其特征在于：掃頻激光器(1)中心波長為1310nm，帶寬為100nm，參考光由光偏振調制器來匹配樣品光的偏振態。

3.如權利要求1所述的基于光學多普勒成像的口腔軟組織的檢測裝置，其特征在于：所述掃頻激光器(1)具有獨立工作模塊或者由計算機(16)控制。

4.如權利要求1所述的基于光學多普勒成像的口腔軟組織的檢測裝置，其特征在于：多普勒光學相干層析成像技術的系統成像深度為3毫米，縱向分辨率為5.5微米，橫向分辨率為11.5微米，能夠進行無輻射、無損傷、非接觸式的實時檢測成像。

5.如權利要求1所述的基于光學多普勒成像的口腔軟組織的檢測裝置，其特征在于：掃描振鏡為運動永磁電機設計，密度為15微弧度的光學反射鏡位置探測，最大掃描角±20度，輸入輸出光束偏移量14.7mm，工作溫度范圍0-40攝氏度。

6.如權利要求1所述的基于光學多普勒成像的口腔軟組織的檢測裝置，其特征在于：數據采集為ATS9350采集卡，每通道500MS/s實時采樣，1.6GB/s跨1x8總線吞吐量，2個12位分辨率采樣通道，外部變頻時鐘范圍是1-500MHz，高達250MHz的全功率帶寬，變量輸入范圍從±4v到±40mv，58.03dB的信噪比。

7.如權利要求1所述的基于光學多普勒成像的口腔軟組織的檢測裝置，其特征在于：其特點是透鏡工作距離18mm，波長范圍1250-1380nm，最大視野4.7x4.7mm²，視點深度0.27mm，入口瞳孔直徑4mm。

8.一種基于光學多普勒成像的口腔軟組織的檢測裝置的檢測方法，其特征在于，具體實現過程是由掃頻激光器(01)發出光束，經過一分二的光纖耦合器(02)分為10:90兩束光，分別進入光環形器一(03)和光環形器二(09)；其中光環形器一(03)10％的光經過三槳偏振控制器一(04)和散射補償器一(05)被聚焦透鏡(06)聚焦到介質膜反射鏡(07)，然后按原光路反射到光環形器一(03)出射，其中經過色散補償器一(05)和三槳偏振控制器一(04)的調制補償用以匹配樣品光，從而形成本系統的參考光路；另一束90％的光經過光環形器二(09)之后，經三槳偏振控制器二(10)和色散補償器二(11)，入射到二維掃描振鏡(12)后，由計算機(16)驅動掃描，可以實現樣品光的橫向掃描，而后被掃描透鏡(13)聚焦到檢測樣品處，光與樣品發生作用之后，背向散射光被掃描透鏡(13)聚焦并沿光路返回，經過散射補償器二(11)和三槳偏振控制器二(10)，使得樣品光和參考光匹配，經光環形器二(09)出射后和參考光的返回光在二分二光耦合器(08)處發生干涉，干涉信號被光電平衡探測器(14)探測接收，由12位數據采集卡(15)進行數據采集，然后經過計算機(16)特定運行的相位分辨算法進行信息處理和傳遞，然后進行圖像重建，就可以同時得到樣品的組織結構層析圖像以及微血管的血液流速圖像。