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1、(10)申请公布号 CN 102824161 A (43)申请公布日 2012.12.19 CN 102824161 A *CN102824161A* (21)申请号 201210338019.8 (22)申请日 2012.09.13 A61B 3/14(2006.01) A61B 3/12(2006.01) (71)申请人 深圳市斯尔顿科技有限公司 地址 518117 广东省深圳市龙岗区坪地镇坪 西商业街综合楼 A 栋 (72)发明人 蔡守东 代祥松 吴蕾 (74)专利代理机构 深圳新创友知识产权代理有 限公司 44223 代理人 江耀纯 (54) 发明名称 眼科 OCT 系统及眼科 OCT。
2、 成像方法 (57) 摘要 本发明公开了一种眼底大范围扫描 OCT 系统 和 OCT 成像方法, 所述 OCT 系统包括 : 光源、 耦合 器、 参考臂、 样品臂、 光谱仪及计算机处理单元, 样 品臂包括偏振控制器、 样品臂调焦透镜、 二维振镜 单元、 屈光度调节镜和接目物镜, 样品臂还包括 : 光路切换振镜和反射镜单元, 光路切换振镜包括 至少两个转角 ; 样品臂调焦透镜的出射光入射至 光路切换振镜, 并被光路切换振镜反射, 光路切换 振镜通过不同的转角控制其出射光的出射角度从 而使得其出射光可经不同的光路入射至二维振镜 单元 ; 不同的光路包括从光路切换振镜出射后直 接入射至二维振镜单元和。
3、经反射镜单元反射后再 入射至二维振镜单元。本发明能够实现眼底大范 围 OCT 扫描。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 2 页 1/1 页 2 1. 一种眼科 OCT 系统, 包括光源、 耦合器、 参考臂、 样品臂、 光谱仪及计算机处理单元, 其中, 所述样品臂包括偏振控制器、 样品臂调焦透镜、 二维振镜单元、 屈光度调节镜和接目 物镜, 其特征在于, 所述样品臂还包括 : 光路切换单元和反射镜单元, 其中, 所述光路切换单 元包括至少两个转角 ; 所述。
4、样品臂调焦透镜的出射光入射至所述光路切换单元, 并被所述光路切换单元反 射, 所述光路切换单元通过不同的转角控制其出射光的出射角度从而使得其出射光可经不 同光程的光路入射至所述二维振镜单元 ; 所述不同光程的光路包括从所述光路切换单元出 射后直接入射至所述二维振镜单元的光路和经所述反射镜单元反射后再入射至所述二维 振镜单元的光路。 2. 根据权利要求 1 所述的 OCT 系统, 其特征在于 : 所述光路切换单元为光路切换振镜。 3. 根据权利要求 1 或 2 所述的 OCT 系统, 其特征在于 : 所述反射镜单元包括一个、 两个 或多个反射镜, 所述反射镜分别用于接收所述光路切换单元不同出射角。
5、度的出射光并反射 至所述二维振镜单元。 4.一种如权利要求1所述眼科OCT系统的眼底OCT成像方法, 其特征在于, 包括以下步 骤 : 1) 在眼底扫描过程中, 控制光路切换单元切换样品臂的光路 ; 2) 利用从所述光路切换单元出射后直接入射至所述二维振镜单元的光路探测眼底中 心凹处的 OCT 信号, 利用所述光路切换单元出射后经所述反射镜单元反射后再入射至所述 二维振镜单元的光路探测眼底中心凹处周围的 OCT 信号 ; 3) 分析所述眼底中心凹处的OCT信号以及眼底中心凹处周围的OCT信号获得眼底不同 位置的 OCT 图像 ; 4) 对所述 OCT 图像进行拼接形成完整的眼底扫描图。 5. 。
6、跟权利要求 4 所述的眼底 OCT 成像方法, 其特征在于 : 所述步骤 3) 中所述眼底不同 位置的 OCT 图像中相邻位置的 OCT 图像有部分重叠 ; 所述步骤 4) 利用所述重叠部分对所述 OCT 图像进行拼接。 权 利 要 求 书 CN 102824161 A 2 1/4 页 3 眼科 OCT 系统及眼科 OCT 成像方法 技术领域 0001 本发明涉及光学相干断层扫描 (英文为 : Optical Coherence Tomography, 缩略词 为 : OCT) 技术, 尤其是涉及眼科 OCT 系统及眼科 OCT 成像方法。 背景技术 0002 传统时域 OCT 系统, 参考臂。
7、振动来实现一定深度范围探测, 但深度有限, 该深度位 置范围可让参考臂或者样品臂中光纤准直镜前后来调光程。 但光纤准直镜前后多采用电机 带动, 无法实现探测范围的快速切换。传统频域 OCT 系统, 参考臂固定不动, 由样品臂的光 纤准直镜前后来调光程, 同样光纤准直镜前后多采用电机带动, 无法实现探测范围的快速 切换。而眼底大范围断层扫描成像在医生临床诊断中有着重要的指导作用。由于人眼球会 不自觉的微小移动, 而这个移动相对于电机前后运动是无法忽略的, 并且无论时域还是频 域的 OCT 系统都无法做到快速大范围眼底扫描成像。 发明内容 0003 本发明所要解决的技术问题是 : 提供一种眼科OC。
8、T系统以眼科OCT成像方法, 用于 实现眼底大范围 OCT 图像扫描。 0004 一种眼科 OCT 系统, 包括光源、 耦合器、 参考臂、 样品臂、 光谱仪及计算机处理单 元, 其中, 所述样品臂包括偏振控制器、 样品臂调焦透镜、 二维振镜单元、 屈光度调节镜和接 目物镜, 所述样品臂还包括 : 光路切换单元和反射镜单元, 其中, 所述光路切换单元包括至 少两个转角 ; 所述样品臂调焦透镜的出射光入射至所述光路切换单元, 并被所述光路切换单元反 射, 所述光路切换单元通过不同的转角控制其出射光的出射角度从而使得其出射光可经不 同光程的光路入射至所述二维振镜单元 ; 所述不同光程的光路包括从所述。
9、光路切换单元出 射后直接入射至所述二维振镜单元的光路和经所述反射镜单元反射后再入射至所述二维 振镜单元的光路。 0005 优选的, 所述光路切换单元为光路切换振镜。 0006 优选的, 所述反射镜单元包括一个、 两个或多个反射镜, 所述反射镜分别用于接收 所述光路切换单元不同出射角度的出射光并反射至所述二维振镜单元。 0007 一种如权利要求 1 所述眼科 OCT 系统的眼底 OCT 成像方法, 其特征在于, 包括以下 步骤 : 1) 在眼底扫描过程中, 控制光路切换单元切换样品臂的光路 ; 2) 利用从所述光路切换单元出射后直接入射至所述二维振镜单元的光路探测眼底中 心凹处的 OCT 信号,。
10、 利用所述光路切换单元出射后经所述反射镜单元反射后再入射至所述 二维振镜单元的光路探测眼底中心凹处周围的 OCT 信号 ; 3) 分析所述眼底中心凹处的OCT信号以及眼底中心凹处周围的OCT信号获得眼底不同 位置的 OCT 图像 ; 说 明 书 CN 102824161 A 3 2/4 页 4 4) 对所述 OCT 图像进行拼接形成完整的眼底扫描图。 0008 优选的, 所述步骤 3) 中所述眼底不同位置的 OCT 图像中相邻位置的 OCT 图像有部 分重叠 ; 所述步骤 4) 利用所述重叠部分对所述 OCT 图像进行拼接。 0009 本发明的眼科 OCT 系统中样品臂不仅能够通过样品臂调焦透。
11、镜前后移动来决定 探测范围的前后, 而且可通过光路切换振镜的快速转动切换光路以实现光程的调节, 因此, 与现有技术相比, 本发明的眼科 OCT 系统不仅能够实现足够深度的扫描, 而且能够在非常 短的瞬间完成眼底中心凹处及其周围不同深度范围的扫描, 从而避免了人眼转动对 OCT 扫 描造成的影响。由于本发明的快速光程调节是通过光路切换实现的, 而非用过快速移动光 学元器件实现, 因此也不会出现多普勒效应而影响信号质量。 附图说明 0010 图 1 是本发明具体实施例 1 的眼科 OCT 系统自光源至二维振镜单元的结构示意 图 ; 图 2 是本发明具体实施例 1 的眼科 OCT 系统自二维振镜单元。
12、至样品的光路示意图 ; 图 3 是本发明具体实施例 1 的眼科 OCT 系统的眼底像成像原理图 ; 图 4 是本发明具体实施例 2 的眼科 OCT 系统的光路切换振镜、 反射镜单元和二维振镜 单元的结构示意图 ; 图 5 是本发明具体实施例 3 的眼科 OCT 系统的光路切换振镜、 反射镜单元和二维振镜 单元的结构示意图。 0011 附图标记说明 : S、 样品 ( 人眼 ) Er 、 人眼眼底 101、 OCT 系统光源 102、 耦合器 103、 考臂调焦透镜 104、 反射镜 105、 偏振控制器 106、 样品臂调焦透镜 107、 光路切换振镜 108、 X 轴方向的二维振镜 109、。
13、 Y 轴方向的二维振镜 110、 屈光度调节镜 111、 接目物镜 201、 光谱仪 202、 计算机处理单元 M1M9 反射镜 L1L9 光路 具体实施方式 说 明 书 CN 102824161 A 4 3/4 页 5 0012 下面对照附图并结合优选的实施方式对本发明作进一步说明。 0013 本实施例的眼科 OCT 系统, 包括光源 101、 耦合器 102、 参考臂、 样品臂、 光谱仪 201 及计算机处理单元 202。 0014 其中, 参考臂由参考臂调焦透镜 103 和反射镜 104 组成 ; 样品臂由偏振控制器 105、 样品臂调焦透镜 106、 作为光路切换单元的光路切换振镜 1。
14、07、 反射镜单元、 二维振镜 单元、 屈光度调节镜 110 和接目物镜 111 组成。 0015 所述样品臂调焦透镜的出射光入射至所述光路切换振镜 107, 并被所述光路切换 振镜 107 反射, 所述光路切换振镜 107 通过不同的转角控制其出射光的出射角度从而使得 其出射光可经不同的光路入射至所述二维振镜单元 ; 所述不同的光路包括从所述光路切换 振镜出射后直接入射至所述二维振镜单元和经所述反射镜单元反射后再入射至所述二维 振镜单元。 0016 实施例 1 如图 1 所示, 本实施例的二维振镜单元包括 X 方向的二维振镜 108 和 Y 方向的二维振 镜 109, 反射镜单元包括反射镜 。
15、M1 和反射镜 M2 两个反射镜, 光路切换振镜 107 包括三个不 同的转角, 分别对应于三个不同的光路 : L1) 光路切换振镜 107 的出射光经反射镜 M1 反射 后出射至二维振镜108的中心 ; L2) 光路切换振镜107的出射光直接出射至二维振镜108的 中心 ; L3) 光路切换振镜 107 的出射光经反射镜 M2 反射后出射至二维振镜 108 中心。如图 3 所示, 人眼眼底 ER 曲率半径约为 12.3mm, 经接物目镜 111 成像为图 3 所示眼底像中的曲 线, 由于三个光路的光路光程各不相同, 其中, 光路L2的光路光程最短, 对应OCT探测时, 等 光程面位置最远, 。
16、恰好和眼底像曲面弯曲方向一致, 因此, 光路 L2 用于探测眼底中心凹处 的 OCT 信号, 而 L1 和 L3 光程也不同, 分别用于眼底两边的 OCT 信号。 0017 本实施例的 OCT 系统的工作过程如下 : 在眼底扫描时, 保持人眼 S 前后位置不动, 光源出射光经耦合器, 一路到样品臂, 一路 到参考臂, 参考臂的光经参考臂调焦透镜 103 后被样品臂的反射镜 104 反射沿原路返回到 耦合器。样品臂的光经偏振控制器 105、 样品臂调焦透镜 106 后入射至光路切换振镜 107, 通过控制光路切换振镜107在三个不同的转角中进行切换, 如图1所示的光路切换振镜107 围绕垂直于纸。
17、面的轴转动, 光可经三个不同的光路出射至二维振镜 108 的中心 ; 转动二维 振镜 108 使光经二维振镜 108 反射到二维振镜 109, 再经过屈光度调节镜 110 和接物目镜 111 进入人眼, 人眼返回的光经原路返回至耦合器 102, 并与参考臂返回的光相干涉, 该干 涉信号进入光谱仪 201, 并被光谱仪调解然后将调解信号传给计算机处理单元 202 进行处 理, 得到眼底扫描图。其中, 利用光路 L2 探测眼底中心凹处的 OCT 信号中心凹处的 OCT 信 号, 利用 L1 和 L3 探测眼底两侧不同深度位置的 OCT 信号 ; 本实施例的 OCT 系统利用三路光 路可获得 5 张。
18、眼底不同位置的图像, 如图 3 所示, 5 张眼底图像中相邻位置的图像有部分重 叠, 计算机处理单元可利用该重叠部分进行图像识别并拼接成完整的眼底扫描图。 0018 实施例 2, 本实施例与实施例 1 的区别仅仅在于反射镜单元, 本实施例的反射镜单元包括三个反 射镜 M3、 M4、 M5, 该三个反射镜分别用于形成一路特定光程的光路 L4、 L7、 L6, 因此本实施例 的 OCT 系统具有四路不同光程的光路。 0019 实施例 3 说 明 书 CN 102824161 A 5 4/4 页 6 本实施例与实施例 1 的区别仅在于反射镜单元, 本实施例的反射镜单元包括四个反射 镜 M6、 M7、。
19、 M8 和 M9, 其中 M6、 M7 位于光路 L8 上、 M8、 M9 位于光路 L9 上。 0020 以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明, 不能认定 本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说, 在不脱 离本发明构思的前提下, 还可以做出若干等同替代或明显变型, 而且性能或用途相同, 都应 当视为属于本发明的保护范围。 说 明 书 CN 102824161 A 6 1/2 页 7 图 1 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 102824161 A 7 2/2 页 8 图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 102824161 A 8 。