[發明專利]一種成像深度可實時調整的光學相干成像系統

在審

• 申請號: 202110238959.9
• 申請日: 2021-03-04
• 公開（公告）號: CN112587084A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 周輝
• 申請（專利權）人: 季華實驗室
• 主分類號: A61B3/10
• 分類號: A61B3/10
• 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

本發明適用于醫療器械領域，公開了成像深度可實時調整的光學相干成像系統，包括光源、干涉儀、參考束單元、圖像束單元、探測單元、數據采集單元、光電轉換單元、圖像分析顯示單元和控制單元，參考束單元包括第一準直透鏡、第一擴束器、反射鏡、第二擴束器、聲光移頻器和線圈電機，反射鏡設置在線圈電機上，且線圈電機用于調節反射鏡與第一準直透鏡之間的距離，聲光移頻器設于第二擴束器與干涉儀之間，并用于調整第二擴束器輸出的光束的頻率偏移，光學相干成像系統在參考束單元設置移頻器和線圈電機構成探測深度可實時變化的成像裝置，實現高精度軸向掃描，完成從眼角膜頂表面到晶狀體后囊膜的整個人眼前節的高分辨率成像。

技術領域

本發明涉及醫療器械技術領域，尤其涉及一種成像深度可實時調整的光學相干成像系統。

背景技術

飛秒激光輔助白內障手術，是利用飛秒激光脈沖、光學相干層析技術高精度檢測和計算機精密計算進行軌跡規劃，將傳統白內障手術中由人工碎核等幾個關鍵步驟自動化、智能化實現的一種眼科手術。

光學相干成像系統術前、術中需要精確測量晶狀體和前后囊膜的位置及輪廓，特別是后囊膜，術后觀測人工晶狀體的位置。主要有三種技術方案：時域光學相干層析技術、譜域光學相干層析技術、掃頻光學相干層析技術。時域光學相干層析技術利用照射在生物組織上散射的彈道光子、蛇形光子與參考臂上的反射光發生干涉，產生干涉條紋，利用干涉條紋信息計算出散射組織的結構信息，但該方法的掃描速度有限；譜域光學相干層析技術利用波長的變化實現掃描深度的變化，該方法探測精度雖然高，但是探測范圍卻相對有限；掃頻光學相干層析技術雖然掃描速度快、掃描深度大、采集信號信噪比高，但是，由于是離散波長采樣，檢測結果精度相比于譜域光學相干層析技術有所降低。

人眼晶狀體的深度約為8mm，譜域光學相干層析技術測量的有效深度約為3mm，無法完全覆蓋整個晶狀體和前、后囊膜約8mm的探測深度。因此迫切需要研制出一種成像深度可以根據眼組織實時情況可調整的光學相干成像系統。

發明內容

本發明的目的在于提供一種成像深度可實時調整的光學相干成像系統，其旨在解決現有光學相干成像系統無法試試調整成像深度的技術問題。

為達到上述目的，本發明提供的方案是：

一種成像深度可實時調整的光學相干成像系統，包括光源、干涉儀、參考束單元、圖像束單元、探測單元、數據采集單元、光電轉換單元、圖像分析顯示單元和控制單元，所述參考束單元包括第一準直透鏡、第一擴束器、反射鏡、第二擴束器、聲光移頻器和線圈電機，所述第一準直透鏡、所述第一擴束器、所述反射鏡和所述第二擴束器沿光路依次設置，所述反射鏡設置在所述線圈電機上，且所述線圈電機用于調節所述反射鏡與所述第一準直透鏡之間的距離，所述聲光移頻器設于所述第二擴束器與所述干涉儀之間，并用于調整所述第二擴束器輸出的光束的頻率偏移；

所述光源發出的掃描波長束經過干涉儀分為第一圖像束和第一參考束，所述第一參考束傳輸至所述參考束單元，所述第一參考束經所述第一準直透鏡依次傳輸至所述第一擴束器、所述反射鏡和所述第二擴束器，所述第二擴束器輸出的光束經所述聲光移頻器調整后形成第二參考束，所述第一圖像束傳輸至所述圖像束單元，所述圖像束單元將所述第一圖像束傳輸至眼睛，經眼睛反射和散射的光為第二圖像束，所述第二參考束和所述第二圖像束在所述干涉儀處進行相干產生相干光，所述相干光傳輸至所述探測單元；

所述探測單元將所述相干光進行檢測并傳輸至所述數據采集單元，所述數據采集單元生成數據并將數據傳輸至所述光電轉換單元；所述光電轉換單元接收所述數據并將光信號轉換成電信號后傳輸至所述圖像分析顯示單元，所述圖像分析處理單元對所述電信號分析處理，生成圖像信息并顯示；所述控制單元根據接收來自所述圖像分析處理單元的圖像信息，并根據所述圖像信息控制所述聲光移頻器和所述線圈電機的工作以調整成像深度。

優選地，所述圖像束單元包括通過光纖傳輸線路依次連接的第二準直透鏡、2D掃描單元和聚焦透鏡，所述第一圖像束經所述第二準直透鏡、所述2D掃描單元和所述聚焦透鏡傳輸至眼睛。