[發明專利]飛秒激光實時動態定位聚焦系統及方法

有效

• 申請號: 202110238947.6
• 申請日: 2021-03-04
• 公開（公告）號: CN112587302B
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 周輝
• 申請（專利權）人: 季華實驗室
• 主分類號: A61F9/008
• 分類號: A61F9/008;G02B26/10
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 曹衛良

1.飛秒激光實時動態定位聚焦系統，其特征在于，包括：

激光發射單元，用于發射飛秒脈沖激光光束；

激光振鏡掃描單元，所述激光振鏡掃描單元設置在所述激光發射單元的光路中，用于對所述激光發射單元發射的飛秒脈沖激光光束進行位置調整，并實時動態采集眼組織的位置信息；

聚焦組件，所述聚焦組件設置在所述激光發射單元的輸出光路中，用于將經所述激光振鏡掃描單元進行位置調整后的飛秒脈沖激光光束聚焦照射于眼組織；

成像單元，用于實時動態采集全眼的三維圖像信息，所述成像單元包括依次設置的掃頻光源和掃頻源光學相干斷層掃描成像系統，還包括依次設置的寬帶光源和譜域光學相干斷層掃描成像系統，所述掃頻光源發出的相干激光光束依次傳輸至所述掃頻源光學相干斷層掃描成像系統、所述激光振鏡掃描單元和眼睛，以深度掃描采集全眼的三維圖像信息；所述寬帶光源發出的相干激光光束依次傳輸至所述譜域光學相干斷層掃描成像系統、所述激光振鏡掃描單元和眼睛，以采集全眼的高分辨率三維圖像信息，所述成像單元還包括高速相機，所述掃頻源光學相干斷層掃描成像系統和所述譜域光學相干斷層掃描成像系統發出的相干激光光束均通過所述高速相機傳輸至所述激光振鏡掃描單元；所述掃頻源光學相干斷層掃描成像系統和所述譜域光學相干斷層掃描成像系統并非單獨進行工作，兩者構建一對相互協調工作的結構，相互配合而實現所述成像單元的高分辨率、高精度三維成像；

數據分析處理模塊，所述數據分析處理模塊可通信地連接于所述激光振鏡掃描單元和所述成像單元，用于基于所述激光振鏡掃描單元采集得到的眼組織的位置信息確定眼組織的實時位置，并用于處理所述掃頻源光學相干斷層掃描成像系統深度掃描采集得到的三維圖像信息和所述譜域光學相干斷層掃描成像系統實時采集的全眼的高分辨率的三維圖像信息，以輸出全眼三維圖像信息；以及

控制單元，所述控制單元連接于所述數據分析處理模塊，所述控制單元根據所述數據分析處理模塊確定的眼組織的實時位置和全眼的三維圖像信息，發出控制指令至所述激光發射單元、所述激光振鏡掃描單元以及所述聚焦組件，以實時控制和調節飛秒脈沖激光光束定位和聚焦于眼組織的位置。

2.根據權利要求1所述的飛秒激光實時動態定位聚焦系統，其特征在于，所述激光發射單元包括飛秒激光器和設置于所述飛秒激光器的光路中的布拉格光柵，所述飛秒激光器發射的飛秒脈沖激光光束經所述布拉格光柵展寬和壓縮處理后，依次傳輸至所述激光振鏡掃描單元和所述聚焦組件。

3.根據權利要求1所述的飛秒激光實時動態定位聚焦系統，其特征在于，所述掃頻源光學相干斷層掃描成像系統的成像深度范圍為7～10mm，所述譜域光學相干斷層掃描成像系統的成像分辨率范圍為5～7μm。

4.根據權利要求1所述的飛秒激光實時動態定位聚焦系統，其特征在于，所述激光振鏡掃描單元包括XYZ軸三向振鏡和XYZ軸三向反射鏡，所述成像單元發出的相干激光光束和所述激光發射單元發射的飛秒脈沖激光光束經所述XYZ軸三向振鏡和所述XYZ軸三向反射鏡進行位置調節后，通過所述聚焦組件聚焦于眼睛。

5.根據權利要求4所述的飛秒激光實時動態定位聚焦系統，其特征在于，所述XYZ軸三向振鏡包括X軸振鏡、Y軸振鏡以及Z軸振鏡，所述XYZ軸三向反射鏡包括X軸反射鏡、Y軸反射鏡以及Z軸反射鏡，所述成像單元發出的第一相干激光光束經所述X軸振鏡對水平橫截面位置調節后，通過所述X軸反射鏡掃描輸出第二相干激光光束，所述第二相干激光光束經所述Y軸振鏡對Y軸水平縱面位置調節后，通過所述Y軸反射鏡掃描輸出第三相干激光光束，所述第三相干激光光束經所述Z軸振鏡對Z軸垂直深度位置進行調節后，通過所述Z軸反射鏡掃描輸出第四相干激光光束，所述第四相干激光光束通過所述聚焦組件聚焦于眼睛，實時掃描采集全眼的三維圖像信息。

6.根據權利要求1至5中任一所述的飛秒激光實時動態定位聚焦系統，其特征在于，所述聚焦組件包括沿所述激光發射單元的輸出光路依次設置的分光鏡、激光光強調節件、擴束器以及聚焦透鏡。

7.根據權利要求6所述的飛秒激光實時動態定位聚焦系統，其特征在于，所述激光光強調節件為偏振片或半波片或兩者的組合。